Tabla de Contenidos
Celula galvanică își datorează numele inventatorului său, fizicianul italian Luigi Galvani. În 1780, Galvani a arătat că atunci când două metale diferite sunt legate între ele la un capăt, în timp ce celelalte capete sunt conectate prin picioarele unei broaște, picioarele broaștei se contractă, indicând existența unui flux de electricitate. La început și-a numit dispozitivul „circuit animal”. În ideea de a corecta ideea lui Galvani că prezența materiei vii era necesară pentru ca circuitul să funcționeze, Alessandro Volta a dezvoltat aceeași celulă fără nicio componentă biologică. A fost o realizare fără precedent până în acel moment, motiv pentru care termenii „galvanic” și „voltaic” sunt folosiți în mod interschimbabil astăzi .
O celulă galvanică sau voltaică este un spațiu electrochimic care transformă energia chimică în energie electrică . Această conversie se realizează profitând de energia produsă de reacțiile redox care au loc în interiorul celulei.
reacții redox
O celulă galvanică este o celulă electrochimică care este lăsată să funcționeze spontan. Într-o celulă galvanică, cei doi electrozi trebuie să fie legați extern pentru a completa circuitul electric cu o sarcină externă și astfel pentru a evita scurtcircuitul. În acest fel, curentul poate fi valorificat și utilizat pentru a furniza energie electrică în baterii sau celule de combustibil. Astfel, conversia favorabilă energetic a substanțelor chimice dă naștere energiei electrice prin reacții redox.
Termenul chimic „redox” este prescurtarea pentru reducere-oxidare și reprezintă două reacții chimice care au loc simultan pentru a schimba electroni. Din punct de vedere chimic, reactantul care își pierde electroni este oxidat, în timp ce reactantul care câștigă aceiași electroni este redus.
Configurația celulei galvanice
Există două configurații principale pentru o celulă galvanică. În ambele cazuri, semireacțiile de oxidare și de reducere sunt separate și conectate printr-un fir, forțând electronii să curgă prin el. Într-o configurație, semireacțiile sunt conectate printr-un disc poros, în cealaltă, semireacțiile sunt conectate printr-o punte de sare.
Scopul atât al discului poros, cât și al punții de sare este de a permite ionilor să curgă între semireacții fără a amesteca prea mult soluțiile, permițând astfel soluțiilor să fie menținute neutre de încărcare.
Transferul de electroni din semicelula de oxidare în semicelula de reducere duce la o acumulare de sarcină pozitivă în prima și negativă în a doua. Pe de altă parte, dacă nu ar exista nicio modalitate prin care ionii să curgă între soluție, această acumulare de sarcină s-ar opune și s-ar înjumătăți fluxul de electroni dintre anod și catod .
Surse
- Celulele galvanice. (2019). Libretexte.
- Imagine: Wikimedia commons.
- Portal electrochimic: Celule voltaice. Universitatea din Wisconsin
