Elektrokimia - WordPress.com

Elektrokimia sel
Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Sebuah demonstrasi sel elektrokimia pengaturan menyerupai sel Daniell . Dua setengah sel dihubungkan oleh sebuah
jembatan garam membawa ion di antara mereka. Elektron mengalir dalam sirkuit eksternal.
Sel elektrokimia adalah perangkat yang mampu baik berasal listrik energi dari reaksi kimia , atau
memfasilitasi reaksi kimia melalui pengenalan energi listrik. Sebuah contoh umum dari sel elektrokimia adalah
standar 1,5-volt " baterai ". (Sebenarnya satu " sel Galvanic ";. baterai benar terdiri dari beberapa sel,
terhubung baik dalam pola paralel atau seri)
Isi
[hide]


1 Setengah-sel
o
1.1 Kesetimbangan reaksi
o
1,2 your potensial
2 jenis sel Elektrokimia
o
o
2.1 Utama jenis

2.1.1 Primer sel elektrokimia

2.1.2 sel elektrokimia Sekunder
2.2 Khusus jenis

3 Lihat juga

4 Referensi
[ sunting ]Half-sel
Para Bunsen sel , diciptakan olehRobert Bunsen .
Sebuah sel elektrokimia terdiri dari dua setengah-sel. Setiap setengah-sel terdiri dari sebuah elektroda ,
dan elektrolit . Dua setengah-sel dapat menggunakan elektrolit yang sama, atau mereka dapat menggunakan
elektrolit berbeda. Reaksi kimia dalam sel mungkin melibatkan elektrolit, elektroda atau zat eksternal (seperti
pada sel bahan bakar yang dapat menggunakan gas hidrogen sebagai reaktan). Dalam sel elektrokimia penuh,
spesies dari satu setengah-sel kehilangan elektron ( oksidasi ) untuk mereka elektroda sementara spesies dari
setengah-sel elektron lain keuntungan ( pengurangan ) dari elektroda mereka.Sebuah jembatan
garam (misalnya kertas filter direndam dalam KNO 3) sering digunakan untuk memberikan kontak ion antara
dua setengah-sel dengan elektrolit-ke berbagai mencegah solusi dari pencampuran dan menyebabkan reaksi
samping yang tidak diinginkan. Sebagai aliran elektron dari satu setengah-sel yang lain, perbedaan dalam
biaya didirikan. Jika tidak ada jembatan garam yang digunakan, perbedaan ini akan mencegah aliran muatan
lebih lanjut dari elektron. Sebuah jembatan garam memungkinkan aliran ion untuk mempertahankan
keseimbangan dalam biaya antara pembuluh oksidasi dan reduksi sekaligus menjaga isi dari masing-masing
terpisah. Perangkat lain untuk mencapai pemisahan solusi pot berpori dan solusi gel. Sebuah panci berpori
digunakan dalam sel Bunsen (kanan).
[ sunting ]Reaksi
Kesetimbangan
Setiap setengah-sel memiliki tegangan karakteristik. Pilihan yang berbeda bahan untuk setiap sel-setengah
memberikan perbedaan potensial yang berbeda.Setiap reaksi menjalani kesetimbangan reaksi antara
berbagai negara oksidasi dari ion-saat kesetimbangan tercapai sel tidak dapat memberikan tegangan lebih
lanjut. Dalam setengah sel yang mengalami oksidasi, semakin dekat kesetimbangan terletak pada ion / atom
dengan bilangan oksidasi lebih positif lebih potensial reaksi ini akan memberikan. Demikian pula, dalam reaksi
reduksi, lebih lanjut kesetimbangan terletak pada ion / atom dengan bilangan oksidasi lebihnegatif semakin
tinggi potensi.
[ sunting ]potensial
your
Potensial sel dapat diprediksi melalui penggunaan potensial elektroda (tegangan dari setiap sel setengah). (Lihat tabel potensial elektroda standar ). Perbedaan tegangan antara elektroda potensi memberikan prediksi
untuk potensi diukur.
Potensi sel memiliki berbagai kemungkinan sekitar nol sampai 6 volt. Sel menggunakan air berbasis elektrolit
biasanya terbatas pada potensi sel kurang dari sekitar 2,5 volt, karena oksidasi yang sangat kuat dan
mengurangi agen yang akan diperlukan untuk menghasilkan potensial sel yang lebih tinggi cenderung untuk
bereaksi dengan air.
[ sunting ]Elektrokimia
[ sunting ]Jenis
jenis sel
Utama
Sel diklasifikasikan menjadi dua kategori besar,

Sel primer ireversibel (dalam batas-batas kepraktisan) mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Ketika
pasokan awal reaktan habis, energi tidak dapat segera dikembalikan ke sel elektrokimia dengan cara
listrik. [1]

Sel sekunder dapat diisi ulang, yaitu, mereka dapat memiliki reaksi kimia mereka terbalik dengan
memasok energi listrik ke sel, mengembalikan komposisi asli mereka.
[2]
[ sunting ]Sel primer elektrokimia
Artikel utama: sel primer
Primer sel elektrokimia dapat menghasilkan arus langsung pada perakitan. Pakai sel dimaksudkan untuk
digunakan sekali dan dibuang. Sel primer pakai tidak dapat diandalkan diisi ulang, karena reaksi kimia tidak
mudah reversibel dan bahan aktif tidak dapat kembali ke bentuk aslinya.
Jenis-jenis sel pakai termasuk seng-karbon sel dan sel alkali . Umumnya, ini memiliki tinggi kepadatan
energi dari sel-sel yang dapat diisi ulang, [3] tetapi sel tidak pakai ongkos baik di bawah tinggi drain-aplikasi
dengan beban dibawah 75 ohm (75 Ω). [4]
[ sunting ]sel elektrokimia Sekunder
Artikel utama: baterai isi ulang
Sekunder elektrokimia sel harus diisi sebelum digunakan, mereka biasanya dirakit dengan bahan aktif di
negara habis. Isi ulang elektrokimia sel atau sel elektrokimia sekunder dapat diisi ulang dengan menerapkan
arus listrik, yang membalikkan reaksi kimia yang terjadi selama penggunaannya. Perangkat untuk memasok
arus yang tepat disebut pengisi daya atau rechargers.
Bentuk tertua dari sel yang dapat diisi ulang adalah sel timbal-asam . [5] Hal ini sel elektrokimia adalah penting
dalam yang berisi cairan dalam wadah dibuka, membutuhkan bahwa sel tetap tegak dan daerah memiliki
ventilasi yang baik untuk memastikan penyebaran aman para hidrogen gas yang dihasilkan oleh sel-sel selama
pengisian daya yang berlebihan. Sel timbal-asam juga sangat berat untuk jumlah energi listrik yang dapat
pasokan. Meskipun demikian, biaya rendah manufaktur dan tingkat gelombang tinggi saat ini membuat
penggunaan umum di mana kapasitas besar (lebih dari sekitar 10Ah) diperlukan atau di mana berat dan
kemudahan penanganan tidak masalah.
Sebuah tipe perbaikan sel cairan elektrolit adalah katup diatur disegel timbal asam ( VRLA ) sel, populer di
industri otomotif sebagai pengganti sel timbal-asam basah. Sel VRLA menggunakan elektrolit asam sulfat
bergerak, mengurangi kemungkinan kebocoran dan memperpanjang umur simpan. [6] VRLA sel memiliki
elektrolit bergerak, biasanya oleh salah satu dari dua cara:

Sel Gel mengandung elektrolit semi-padat untuk mencegah tumpahan.

Kaca Mat diserap (RUPS) sel menyerap elektrolit dalam tikar fiberglass khusus
Sel lain yang dapat diisi ulang portabel (dalam rangka meningkatkan densitas daya dan biaya): sel nikelkadmium (NiCd), sel nikel metal hydride (NiMH), dan lithium-ion sel . (Li-ion) [7] Sejauh ini, Li -ion memiliki
pangsa pasar tertinggi dari sel kering yang dapat diisi ulang.
[8]
Sementara itu, telah menggantikan NiCd NiMH
dalam sebagian besar aplikasi karena kapasitas yang lebih tinggi, namun tetap NiCd digunakan di alat-alat
listrik , radio dua arah , dan peralatan medis . [ 8]
[ sunting ]Jenis
Khusus

Konsentrasi sel

Elektrolit sel

Galvanik sel

Lemon baterai