نکات کنکوری و مهم از سلول گالوانی شیمی دوازدهم

نکات مهم و کنکوری سلول گالوانی
  آموزش شیمی کنکور   زمان مطالعه 6 دقیقه  ۲۳ / ۱۱ / ۱۳۹۹

1

سلول گالوانی نوعی از سلول‌های الکتروشیمیایی به شمار می‌آید که به منظور تامین جریان الکتریکی از آن استفاده می‌شود. این تامین جریان از طریق انتقال الکترون‌ها به کمک واکنش‌های اکسایش و کاهش صورت می‌گیرد.

به ظرفی که در آن واکنش اکسایش و کاهش به شکل کنترل شده انجام می‌شود،‌ سلول گفته می‌شود. هرسلول از دو نیم‌سلول تشکیل شده است.

  • نیم‌سلول آند محل انجام اکسایش است.
  • نیم‌سلول کاتد محل انجام کاهش است.

برای آشنایی بیشتر با سلول گالوانی و الکترولیتی توصیه میکنم کلیپ زیر، که بخشی از فیلم حل تست شیمی دوازدهم است را تماشا کنید:

 اجزای سلول گالوانی

  1. دو الکترود رسانا دارد که به وسیله سیمی رسانا بهم دیگر وصل می‌شود.
  2. دو محلول یونی
  3. یک دیواره متخلخل که بین دو محلول یونی قرار گرفته ‌است.

تعیین آند و کاتد در سلول گالوانی

  • نیم‌سلولی که پتانسیل کاهش (E۰) بیشتری دارد، کاتد است و در آن نیم‌واکنش کاهش انجام می‌شود.
  • نیم‌سلولی که E۰ کمتری دارد، آند است و در آن نیم‌واکنش اکسایش انجام می‌شود.
  • نکته: در سلول گالوانی، کاتد قطب مثبت و آند قطب منفی محسوب می‌شوند.

نکته: در سلول گالوانی در اثر انجام واکنش اکسایش-کاهش انرژی تولید می‌شود که به صورت انرژی الکتریکی جمع‌آوری می‌شود.

نمایی از سلول گالوانی Zn-Cu

نکات کنکوری و مهم سلول گالوانی شیمی دوازدهم

در این سلول گالوانی : E۰(Cu+/Cu) > E۰(Zn۲+/Zn)

پس نیم سلول مس کاتد و نیم سلول روی آند است.

در آند نیم واکنش اکسایش انجام می‌شود:

نکات کنکوری و مهم سلول گالوانی شیمی دوازدهم

در کاتد نیم‌واکنش کاهش انجام می‌شود:

تدریس و خلاصه‌ای از سلول گالوانی شیمی دوازدهم

واکنش کلی به شکل زیر می‌شود:

نکات کنکوری و مهم سلول گالوانی شیمی دوازدهم

تغییرات جرم الکترودها و غلظت یون‌ها در سلول گالوانی

  • در آند جرم الکترود کاهش یافته و غلظت یون مثبت افزایش می‌یابد. (در اثر اکسایش)
  • در کاتد جرم الکترود افزایش یافته و غلظت یون مثبت کاهش می‌یابد. (در اثر کاهش)

جهت حرکت الکترون‌ها در سیم

  • در آند الکترون‌ها از الکترود به سیم منتقل می‌شوند.
  • این الکترون‌ها در سیم مسیرشان را از آند به سمت کاتد طی می‌کنند.
  • در کاتد الکترون‌ها از سیم به الکترود وارد می‌شوند.

یک غشا به نام دیواره متخلخل بین آند و کاتد است که یون‌ها را به صورت انتخابی از خود عبور می‌دهد.

وظایف دیواره متخلخل

  1. مانع مخلوط شدن ناگهانی محلول ها می‌شود.
  2. محلول‌ها را از نظر بار الکتریکی خنثی نگه‌می‌دارد.

در کاتد سلول غلظت یون مثبت +Cu کم می‌شود (جذب الکترود می‌شود) و بار کلی محلول در این نیم سلول منفی می‌شود. در این حالت دیواره متخلخل یون نظاره‌گر متصل به +Cu (مثلا NO۳)  را از خود عبور می‌دهد تا محلول خنثی بماند.

در آند هم غلظت یون مثبت +Zn۲ در حال افزایش است و بار کلی محلول در این نیم‌سلول مثبت می‌شود. در این حالت دیواره متخلخل یون مثبت +Zn۲ را از خود عبور می‌دهد تا محلول خنثی بماند.

نکته: در سلول گالوانی از دیواره متخلخل آنیون به سمت آند و کاتیون به سمت کاتد می‌رود.

نیروی الکتروموتوری (emf)

  • به اختلاف پتانسیلی که باعث ایجاد جریان می‌شود، نیروی الکتروموتوری گفته‌ می‌شود.
  • این نیرو با ولت (V) گزارش می‌شود.
  • به این نیرو، E۰ سلول هم گفته می‌شود.
  • این نیرو به شکل زیر محاسبه می‌شود.

نکات کنکوری و مهم سلول گالوانی شیمی دوازدهم

که در سلول گالوانی قطب مثبت کاتد و قطب منفی آند است، پس محاسبه emf به شکل زیر می‌شود:

تدریس و خلاصه‌ای از سلول گالوانی شیمی دوازدهم

و چون در سلول گالوانی E۰ کاتد بزرگتر از E۰ آند است، emf در آن‌ها همیشه عددی مثبت است.

در صورتی که برای شیمی سال دوازدهم، نیاز به یک آموزش جامع و مفهومی دارید، استفاده از بسته مفهومی شیمی دوازدهم را به شما توصیه می‌کنم. برای اطلاعات بیشتر بر روی تصویر زیر کلیک کنید:

دی وی دی مفهومی شیمی دوازدهم
خرید دی وی دی مفهومی شیمی دوازدهم

دانلود فایل PDF خلاصه‌ای از سلول گالوانی شیمی دوازدهم

در انتهای توصیه میکنم به مطالب زیر هم سر بزنید:

برای دریافت مطالب کنکوری بیشتر، عضو کانال تلگرام شیمی کنکور و پیج اینستاگرام شیمی ما بشوید و برای تماشای کلیپ های آموزشی به کانال آپارات ما نیز مراجعه کنید.

اگر شما هم راجع به ” سلول‌ گالوانی شیمی دوازدهم ” سوالی دارید، زیر همین پست بنویسید. قول می دهیم تا جای ممکن پاسخ دهیم.

    از کجا شروع کنم؟پیشنهاد می‌کنیم مسیر زیر را برای مطالعه و یادگیری طی کنید.

    روح اله ابوالحسنی

    همیشه آرزو داشتم بعد از کنکور، رازهای موفقیتم را با دیگران به اشتراک بگذارم، آن آرزو اکنون «نکته زیست» نام دارد...

    درباره این مطلب نظر دهید !

    میانگین امتیاز این مطلب 1 است .

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

    یک نظر در “نکات کنکوری و مهم از سلول گالوانی شیمی دوازدهم

    پرفروش‌ترین محصولات

    محصولاتی که بهترین بازخورد را داشته‌اند

    پیشنهاد ‌‌ امروز

    اگر می‌خواهید زیست کنکور را فراموش نکنید، استفاده از فلش کارت‌های زیست با جعبه لایتنر، بهترین و سریع‌ترین راه حل ممکن است.

    مشاهده