Para elaborar um diagrama de uma célula galvânica, é necessário entender o princípio de sua ação, características estruturais.
Os consumidores raramente prestam atenção às baterias e baterias, enquanto essas fontes de energia são as mais procuradas.
Fontes de corrente química
O que é uma célula galvânica? Seu circuito é baseado em um eletrólito. O dispositivo inclui um pequeno recipiente onde está localizado o eletrólito, adsorvido pelo material separador. Além disso, o esquema de duas células galvânicas pressupõe a presença de um cátodo e um ânodo. Qual é o nome dessa célula galvânica? O esquema que liga dois metais sugere uma reação redox.
A célula galvânica mais simples
Isto implica a presença de duas placas ou hastes de metais diferentes, que são imersas em uma solução eletrolítica forte. Durante o funcionamento desta célula galvânica, é realizado um processo de oxidação no ânodo, associado ao retorno de elétrons.
No cátodo - recuperação, acompanhada deaceitação de partículas negativas. Há uma transferência de elétrons através do circuito externo para o oxidante do agente redutor.
Um exemplo de célula galvânica
Para fazer circuitos eletrônicos de células galvânicas, é necessário conhecer o valor de seu potencial padrão de eletrodo. Vamos analisar uma variante de uma célula galvânica de cobre-zinco que opera com base na energia liberada durante a interação do sulfato de cobre com o zinco.
Esta célula galvânica, cujo esquema será dado a seguir, é chamada de célula de Jacobi-Daniel. Inclui uma placa de cobre, que é imersa em uma solução de sulfato de cobre (eletrodo de cobre), e também uma placa de zinco, que fica em uma solução de seu sulfato (eletrodo de zinco). As soluções estão em contato umas com as outras, mas para evitar sua mistura, o elemento utiliza uma divisória feita de material poroso.
Princípio de funcionamento
Como funciona uma célula galvânica, cujo circuito é Zn ½ ZnSO4 ½ ½ CuSO4 ½ Cu? Durante seu funcionamento, quando o circuito elétrico é fechado, ocorre o processo de oxidação do zinco metálico.
Em sua superfície de contato com uma solução salina, observa-se a transformação de átomos em cátions Zn2+. O processo é acompanhado pela liberação de elétrons "livres", que se movem ao longo do circuito externo.
A reação que ocorre no eletrodo de zinco pode ser representada da seguinte forma:
Zn=Zn2+ + 2e-
Recuperaçãocátions metálicos é realizado em um eletrodo de cobre. As partículas negativas que entram aqui do eletrodo de zinco combinam-se com os cátions de cobre, depositando-os na forma de um metal. Este processo é o seguinte:
Cu2+ + 2e-=Cu
Se somarmos as duas reações discutidas acima, obtemos uma equação total que descreve a operação de uma célula galvânica de zinco-cobre.
O eletrodo de zinco atua como ânodo, o cobre atua como cátodo. As células e baterias galvânicas modernas requerem o uso de uma única solução eletrolítica, o que amplia o escopo de sua aplicação, torna sua operação mais confortável e conveniente.
Variedades de células galvânicas
Os mais comuns são os elementos carbono-zinco. Eles usam um coletor de corrente de carbono passivo em contato com o ânodo, que é o óxido de manganês (4). O eletrólito é o cloreto de amônio, aplicado em pasta.
Não se espalha, então a própria célula galvânica é chamada de seca. Sua característica é a capacidade de “recuperação” durante a operação, o que tem um efeito positivo na duração de seu período operacional. Tais células galvânicas têm um baixo custo, mas baixa potência. Quando a temperatura cai, eles reduzem sua eficiência e, quando aumenta, o eletrólito seca gradualmente.
Elementos alcalinos envolvem o uso de uma solução alcalina, então eles têm bastanteaplicações.
Nas células de lítio, um metal ativo atua como ânodo, o que tem um efeito positivo na vida útil. O lítio tem um potencial de eletrodo negativo, portanto, com pequenas dimensões, tais elementos têm uma tensão nominal máxima. Entre as desvantagens de tais sistemas está o alto preço. Abrir fontes de energia de lítio é explosivo.
Conclusão
O princípio de funcionamento de qualquer célula galvânica é baseado em processos redox que ocorrem no cátodo e no ânodo. Dependendo do metal utilizado, da solução eletrolítica selecionada, a vida útil do elemento muda, bem como o valor da tensão nominal. Atualmente, as células galvânicas de lítio e cádmio estão em demanda, que têm uma vida útil bastante longa.
