Elektrokimya Elektrokimyasal Hücreler

Elektrokimyasal hücreler
Bir elektrokimyasal hücre, kendiliğinden gelişen bir redoks reaksiyonunun ortaya çıkardığı enerjiden elektrik akımı üretebilen bir cihazdır Bu tür bir hücre, Luigi Galvani ve Alessandro Volta'ya ithafen Galvanik hücre veya Voltaik hücre olarak da bilinir Her iki bilim adamı, 18 yüzyılın sonlarında kimyasal reaksiyonlar ve elektrik akımı ile ilgili pek çok deney yapmışlardır
Galvanik hücrede anot oksidasyonun, katot ise redüksiyonun gerçekleştiği elektrot olarak tanımlanır
Galvanik hücredeki metaller, farklı yarı-hücre reaksiyonlarına göre çözündüğü için farklı çözünme hızlarına sahiptirler ve bu da her metal ile elektrolit arasında farklı bir elektrot potansiyeli oluşmasına neden olur Eğer iki metal arasında elektriksel bir bağlantı (örneğin, bir tel ile) sağlanırsa, metaller arasında elektrik akışı gerçekleşir
Elektrotları çinko ve bakır olan ve sırasıyla çinko sülfat ve bakır sülfat çözeltilerine daldırılmış bir elektrokimysal hücre Daniell hücresi olarak bilinir
Daniell hücresinde gerçekleşen yarı-reaksiyonlar şunlardır:
Çinko elektrotta (anot):
Bakır elektrotta (katot):




Elektrokimya araştırmalarında kullanılan modern bir hücre düzeneği Elektrotlar yüksek kaliteli tellere, düzenek de (resimde görünmeyen) bir potensiyostat/galvanostat'a bağlanmıştır Kadeh şeklindeki kap, bir soy gazla havalandırılmakta olup sızdırmazlığı teflon tabaka ile sağlanmıştır


Anot kompartmanında pozitif yüklerin birikmesini önlemek için, tuz köprüsü adı verilen ve bir elektrolit ile doldurulmuş bir U-tübü ters çevrilerek hücreye yerleştirilir Böylece iyonların akışı ve elektrik akımı üretimi sağlanmış olur
Bir voltmetre vasıtasıyla, anot ve katot arasındaki potansiyel ölçülebilir Elektrokimyasal hücre potansiyeli aynı zamanda elektromotor kuvvet veya emk olarak da adlandırılır
Elektronların elektrokimyasal hücrede izlediği yolu belirtmek amacıyla bir hücre diyagramı çizilebilir Örneğin Daniell hücresi için hücre diyagramı şu şekildedir:



Önce, anotta oksitlenen metalin (Zn) redüklenmiş formu yazılır Bu form, oksitlenmiş formundan (Zn2+), fazlar arasındaki sınırı belirten düşey bir çizgi ile ayrılır Çift düşey çizgi, hücredeki tuz köprüsünü simgeler Nihayet, katotta redüklenen metalin oksitli formu ve yine bir düşey çizgi sonrasında da redüklenmiş formu yazılır


Kaynak : Wikipedia