Półogniwo

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Półogniwo to struktura zawierająca przewodzącą elektrodę oraz otaczający ją przewodzący elektrolit oddzielony przez naturalnie występującą podwójną warstwę Helmholtza. Reakcja chemiczna wewnątrz tej warstwy chwilowo pompuje ładunek elektryczny pomiędzy elektrodą a elektrolitem, w wyniku czego powstaje napięcie elektryczne pomiędzy nimi. Typowa reakcja anody wiąże atom metalu w elektrodzie i rozpuszcza się on i jest transportowany jako jon dodatni pomiędzy podwójną warstwą, powodując, że elektrolit potrzebuje dodatniego ładunku elektrycznego, podczas gdy anoda ujemnego ładunku. Rosnące napięcie elektryczne tworzy silne pole wewnątrz podwójnej warstwy i potencjał rośnie do momentu gdy pole zatrzyma reakcję pompowania ładunków. Ta samoograniczająca się operacja występuje niemal cały czas w izolowanym półogniwie. W praktycznych zastosowaniach dwa różne półogniwa są właściwie połączone ze sobą i tworzą ogniwo galwaniczne.

Zwykłe półogniwo, używane w elektrochemii, zawiera elektrodę metalową w 1-molowym (1 mol/dm³) roztworze wodnym soli metalu, przy temperaturze 298 K (25 °C)[1]. Serie elektrochemiczne, które składają się ze zwykłych potencjałów elektrodowych i są ściśle związane z seriami reaktywnymi, generowanymi przez pomiar różnicy potencjałów pomiędzy półogniwem metalowym w obwodzie ze zwykłym półogniwem wodorowym, połączonymi za pomocą klucza elektrolitycznego.

Standardowe półogniwo wodorowe

2H+(aq) + 2eH2(g)

Półogniwa ogniwa Daniella:

Oryginalne równanie
Zn + Cu2+Zn2+ + Cu
Półogniwo z (anodą) cynku
Zn → Zn2+ + 2e
Półogniwo z (katodą) miedzi
Cu2+ + 2e → Cu

Przypisy

  1. Richard Kokes: Fundamental Chemistry. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1962, s. 482.