الخلية الجلفانية: الأجزاء ، كيف تعمل ، التطبيقات ، الأمثلة - علم
المحتوى:
أجزاء من الخلية الجلفانية تسيير تفاعلات الأكسدة والاختزال جسر الملح جهود الأكسدة والاختزال تمثيل رمزي لخلية كلفانية التطبيقات الخلية الجلفانية في الحياة اليومية بناء خلية جلفانية محلية الصنع المواد معالجة المراجع
ال خلية جلفانية أو الخلية الفولتية هي نوع من الخلايا الكهروكيميائية تتكون من معادن مختلفة مغمورة في خليتين نصفيتين ، حيث ينشط المركب الموجود في المحلول تفاعلًا تلقائيًا. بعد ذلك ، يتأكسد أحد المعادن في إحدى الخلايا النصفية بينما يتقلص المعدن في النصف الآخر من الخلية ، مما ينتج عنه تبادل للإلكترونات عبر دائرة خارجية. هذا يجعل من الممكن الاستفادة من التيار الكهربائي. يأتي اسم "خلية كلفانية" تكريما لأحد رواد التجريب مع الكهرباء: الطبيب وعالم وظائف الأعضاء الإيطالي لويجي جالفاني (1737-1798). عرض بوربوينت لدرس الخلية الجلفانية مقرر كيم 318, الصف الثالث الثانوي, كيمياء, الفصل الأول - المناهج البحرينية. اكتشف جالفاني في عام 1780 أنه إذا تم ربط كابلات من معادن غير متشابهة في أحد طرفيها وتم ملامسة الأطراف الحرة مع طرف ضفدع (ميت) ، عندها يحدث انكماش. ومع ذلك ، فإن أول من بنى خلية كهروكيميائية لإنتاج الكهرباء كان الإيطالي أليساندرو فولتا (1745-1827) في عام 1800 ، ومن هنا جاء الاسم البديل للخلية الفولتية.
- خلايا التحليل الكهربائي - سطور
- عرض بوربوينت لدرس الخلية الجلفانية مقرر كيم 318, الصف الثالث الثانوي, كيمياء, الفصل الأول - المناهج البحرينية
- ما هي الخلية الجلفانية؟ - موضوع
خلايا التحليل الكهربائي - سطور
الكهرباء
الكهرباء مجموعة من الظواهر الفيزيائية المرتبطة بوجود شحنة كهربائية، حيث أن هناك الكثير من الظواهر المرتبطة بالكهرباء بما فيهم البرق والكهرباء السكونية والتدفئة الكهربائية وغيرها الكثير. إن وجود شحنة كهربائية موجبة أو سالبة يخلق مجال كهربائية، حيث إن حركة الشحنات الكهربائية معروفة باسم التيار الكهربائي تُنتج مجالًا مغناطيسيًا ، وباختصار الكهرباء هي العلم الذي يدرس سلوك الإلكترونات وتفاعلاتها داخل المادة، وتم اكتشاف أن الألكترون أصغر كتلة على الإطلاق لجسيم حقيقي، والإلكترون عبارة عن شحنة كهربائية وهو أصغر شحنة حقيقية قابلة للقياس، وتكون الإمكانات في مركز غير محدودة ولذلك يمكن لتأثيرها أن يصل إلى نهاية الكون، وسيتحدث هذا المقال عن خلايا التحليل الكهربائي.
بهذه الطريقة ، يتم إنتاج تيار من خلال جسر الملح ، عبر الأيونات الملحية ، التي تغلق الدائرة الكهربائية. جهود الأكسدة والاختزال تُفهم إمكانات الأكسدة والاختزال المعيارية على أنها تلك التي تحدث عند الأنود والكاثود عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ومع حلول تركيز 1M (ضرس واحد). بالنسبة للزنك ، يكون احتمال الأكسدة القياسي هو E. ثور = +0. 76 فولت وفي الوقت نفسه ، فإن احتمال الاختزال القياسي للنحاس هو E. شبكة = +0. خلايا التحليل الكهربائي - سطور. 34 فولت. القوة الدافعة الكهربائية (emf) التي تنتجها هذه الخلية الجلفانية هي: emf = +0. 76 V + 0. 34 V = 1. 1 V. يمكن كتابة التفاعل الشامل للخلية الجلفانية على النحو التالي: Zn أو (س) + نحاس 2+ (أ) → Zn 2+ (أ) + نحاس أو (س) مع أخذ الكبريتات في الاعتبار ، يكون التفاعل الصافي: Zn أو (س) + نحاس 2+ (SW 4) 2- 25 درجة مئوية ← زنك 2+ (SW 4) 2- + نحاس أو (س) الكبريتات متفرج ، بينما المعادن تتبادل الإلكترونات. تمثيل رمزي لخلية كلفانية يتم تمثيل الخلية الجلفانية في الشكل 2 بشكل رمزي على النحو التالي: Zn أو (س) | Zn 2+ (أ) (مليون) || النحاس 2+ (أ) (مليون 1) | نحاس أو (س) وفقًا للاتفاقية ، يوضع المعدن الذي يتأكسد ويشكل الأنود (-) دائمًا على اليسار ويفصل أيونه في الحالة المائية بشريط (|).
عرض بوربوينت لدرس الخلية الجلفانية مقرر كيم 318, الصف الثالث الثانوي, كيمياء, الفصل الأول - المناهج البحرينية
مثال محدد هو خلية دانييل ، مع نصف خلايا الزنك (الزنك) التي تحتوي على محلول من (كبريتات الزنك) وخلية نصف النحاس التي تحتوي على محلول (كبريتات النحاس). يستخدم جسر الملح هنا لإكمال الدائرة الكهربائية
النتائج التي حدثت من خلال تجربة الخلايا الجلفانية
إذا قام موصل كهربائي خارجي بتوصيل أقطاب النحاس والزنك ، يذوب الزنك من قطب الزنك في المحلول مثل أيونات Zn2 + (الأكسدة) ، محررًا الإلكترونات التي تدخل الموصل الخارجي. للتعويض عن زيادة تركيز أيون الزنك ، تترك أيونات الزنك عبر الجسر المالحي وتدخل الأنيونات في خلية الزنك النصفية. في نصف الخلية النحاسية ، تصفيح أيونات النحاس إلى القطب النحاسي (الاختزال) ، وتتناول الإلكترونات التي تترك الموصل الخارجي. في المقابل القطب الكهربائي الزنك هو الأنود بالإضافة إلى ذلك ، تتدفق الإلكترونات عبر الموصل الخارجي ، وهو التطبيق الأساسي للخلية الجلفانية. وكما نوقش في إطار جهد الخلية فإن اختلاف إمكانات نصف الخلية ، وهو مقياس لسهولة الذوبان النسبي. من القطبين في المنحل بالكهرباء. يعتمد على كل من الأقطاب الكهربائية وعلى المنحل بالكهرباء ، وهذا مؤشر على أن emf هو مادة كيميائية بطبيعتها.
اقرأ أيضاً تعليم السواقه مهارات السكرتارية التنفيذية
ما هي الخلية الجلفانية؟
الخلية الجلفانية هي خلية كهروكيميائية تستخدم نقل الإلكترونات في تفاعلات الأكسدة والاختزال لإنتاج التيار كهربائي، حيث تعمل هذه الخلية من خلال تفاعل كيميائي تلقائي ينتج تيارًا كهربائيًا عبر دائرة خارجية، إذ تزود التفاعلات الخلايا الجلفانية بالطاقة، ويصبح من الممكن استخدام هذه الطاقة خلال دائرة معينة، ولهذا السبب، تُستخدم الخلايا الجلفانية بشكل شائع كبطاريات، حيث إن البطارية تتكون من خلايا متعددة. [١]
أجزاء الخلية الجلفانية
فيما يلي الأجزاء التي تتكون منها الخلية الجلفانية: [٢]
المصعد (Anode)، وهو الجزء الذي يحدث فيه تفاعل التأكسد. المهبط (Cathode)، وهو الجزء الذي يحدث فيه تفاعل الاختزال. جسر الملح أو جسر الأيونات، وهو يحتوي على إلكتروليتات مطلوبة لإكمال الدائرة في الخلية الجلفانية. نصف الخلايا، والتي يتم من خلالها فصل تفاعلات الاختزال والأكسدة إلى مقصورات. الدائرة الخارجية، وهي المسؤولة عن تدفق الإلكترونات بين الأقطاب الكهربائية. الحمل، وهو جزء من الدائرة الكهربائية يستخدم تدفق الإلكترونات لأداء وظيفته.
ما هي الخلية الجلفانية؟ - موضوع
مرحلة التفريغ:- و تتلخص هذه المرحلة بعملية تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية و ذلك عند توصيل حمل كهربائي مع البطارية حيث يستهلك جزء من الطاقة الكهربائية المخزنة في البطارية.
اقرأ أيضاً تعليم السواقه مهارات السكرتارية التنفيذية
مكونات الخلايا الجلفانية
تتكون الخلية الجلفانية من مجموعة من المكونات؛ ونذكر فيما يلي أهم هذه المكونات بالتفصيل:
المصعد
يعرف المصعد بأنه أحد أقطاب الخلية الجلفانية، وهو عبارة عن الجزء الذي يتم فيه تفاعل الأكسدة، وتعرف عملية الأكسدة بأنها العملية المسؤولة عن فقدان الإلكترونات. [١]
المهبط
يعد المهبط القطب الآخر للخلية الجلفانية، ويعرف بأنه الجزء الذي يتم فيه تفاعل الاختزال، وتعرف عملية الاختزال بأنها عملية اكتساب الإلكترونات التي تم فقدها في المصعد. [١]
الجسر الملحي
يعرف الجسر الملحي أو القنطرة الملحية بأنه أنبوب يصل بين المهبط والمصعد، ويتميز هذا الأنبوب بأنه على شكل حرف (U)، ويحتوي على محلول كهرلي، مثل: كلوريد البوتاسيوم (KCl)، أو كلوريد الصوديوم (NaCl)، أو غيرها من المحاليل الأخرى. [٢]
يهدف الجسر الملحي إلى إبطاء تحقق الاتزان الالكهربائي، وذلك لضمان عدم انتهاء التفاعل واستمرار عملتي الاختزال والأكسدة، الأمر الذي يفيد في الاستمرار في توليد الطاقة الكهرباء. [٢]
قطبي الخلية
قطبي الخلية هما أشرطة معدنية موصلة للتيار الكهربائي كالزنك أو النحاس تحدث عليها تفاعلات، حيث إن نصفي الأقطاب مغمور بالمحاليل الكهرلية تحتوي على أيونات من نفس المعدن الذي يتكون من القطب، وأحدهما يحدث عليه عملية أكسدة، وهو الذي يعرف باسم المصعد، والقطب الآخر يحدث عليه عملية الاختزال، وهو الذي يعرف باسم المهبط.