تنتقل الإلكترونات في الخلية الجلفانية من الكاثود إلى الأنود

الخلية الجلفانية – ت انتقال الإلكترونات من الكاثود إلى الأنود

مقدمة

الخلية الجلفانية هي خلية كهروكيميائية تولد تيارًا كهربائيًا من تفاعل كيميائي عفوي. في هذه الخلية، تحدث التفاعلات الكيميائية في نصفين من الخلية، تسمى الأنود والكاثود، مفصولة بجسر ملحي.

1. الأنود والكاثود

الأنود هو القطب السالب للخلية، حيث يحدث التفاعل الكيميائي الذي ينتج الإلكترونات. أما الكاثود فهو القطب الموجب للخلية، حيث يحدث التفاعل الكيميائي الذي يستهلك الإلكترونات.

2. تفاعلات الأكسدة والاختزال

التفاعل الذي يحدث في الأنود يسمى الأكسدة، وهو فقدان الإلكترونات. بينما التفاعل الذي يحدث في الكاثود يسمى الاختزال، وهو اكتساب الإلكترونات. يتدفق التيار الكهربائي في الخلية عندما تنتقل الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود.

3. جسر الملح

{|}

يفصل جسر ملحي نصف الخلايا ويسمح بتدفق الأيونات بينهما. وهذا يحافظ على حيادية شحنة الخلية ويمنع اختلاط محاليل نصف الخليتين.

4. القوة الدافعة الكهربائية (emf)

القوة الدافعة الكهربائية للخلية الجلفانية هي الاختلاف المحتمل بين الأنود والكاثود. وهي مقياس لقوة التفاعل الكيميائي وتحدد كمية التيار الكهربائي التي يمكن توليدها.

{|}

5. التطبيقات

تستخدم الخلايا الجلفانية في العديد من التطبيقات، مثل:

البطاريات: توفر الخلايا الجلفانية الطاقة للأجهزة المحمولة والأجهزة الإلكترونية الأخرى.

تحليل التيار الكهربائي: تستخدم الخلايا الجلفانية في تحليل التيار الكهربائي لتحديد تركيز الأيونات في المحلول.

{|}

الحماية الكاثودية: تحمي الخلايا الجلفانية المعادن من التآكل عن طريق توفير تيار كهربائي يثبط تفاعلات الأكسدة.

6. الخلية المعيارية للهيدروجين (SHE)

الخلية المعيارية للهيدروجين هي خلية جلفانية تستخدم كمرجع لقياس القوة الدافعة الكهربائية للخلايا الأخرى. في خلية SHE، يحدث تفاعل الأكسدة في أنود بلاتيني مغطى بالهيدروجين الغازي، بينما يحدث تفاعل الاختزال في كاثود بلاتيني مغطى بأيونات الهيدروجين.

{|}

7. خلية دانييل

خلية دانييل هي خلية جلفانية نموذجية تتكون من أنود زنك وكاثود نحاسي. في خلية دانييل، يحدث تفاعل الأكسدة في أنود الزنك، حيث يتأكسد الزنك إلى أيونات زنك. بينما يحدث تفاعل الاختزال في كاثود النحاس، حيث تترسب أيونات النحاس على الكاثود.

خاتمة

{|}

الخلية الجلفانية هي جهاز مهم يستخدم لتوليد الكهرباء من التفاعلات الكيميائية. وتتكون من نصفين من الخلية مفصولين بجسر ملحي، حيث تحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال في كل نصف. تعتمد القوة الدافعة الكهربائية للخلية على التفاعل الكيميائي المحدد وتستخدم لتحديد كمية التيار الكهربائي التي يمكن توليدها. وتستخدم الخلايا الجلفانية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك البطاريات وتحليل التيار الكهربائي والحماية الكاثودية.