Kérdés:
Miért nem mozognak az elektronok egy galváncellában (az áramkör helyett)?
Xman
2012-11-28 22:12:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tudtam meg a galváncellákat, és problémám volt megérteni, hogy az elektronok miért nem haladnak át maguk az elektrolit-oldatokon, ehelyett inkább a fémeken haladnak. Az elektronok át tudnak-e haladni egy elektrolit-oldaton keresztül?

Képzeljünk el egy galváncellát, a két elektróda közötti vezeték nélkül, és csak nálunk van a sóhíd. Nem fognak-e az elektronok (bár nagyon kedvezőtlen megtörténni) a sóhídon és az oldatokon keresztül haladni? Más szóval az elektródok átalakulása bekövetkezik?

öt válaszokat:
permeakra
2012-11-29 01:30:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nincs vízben. A szabad elektron a vízben valóban kedvezőtlen, ezért kémiailag nem lehet jelentős koncentrációban képződni, és szinte azonnal magát a vizet hidrogénné redukálja (de hallottam pletykákat a szolvatált elektronok vízben történő képződéséről egy nagyon speciális, rövid felezési idejű kísérlet során)

Folyékony $ \ ce {NH_3} $ -ban azonban szolvatált elektronok is előfordulhatnak, így a $ \ ce {NH_3} $ -alapú elektrolittal rendelkező galváncellák önkisülése az elektronok elektroliton keresztüli útján keresztül történhet. .

De van ionunk a vízben. Tehát a víz nem működhet vezetőként ebben az esetben?
retriever123
2019-03-27 22:01:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Megkérdőjelezed a legtöbb galvánelem-rajz okozta intuitív szétkapcsolást, amelyek úgy tűnik, hogy feltételezik, hogy a sóhídban lévő elektrolit-oldat nem vezet áramot, ezért vizsgáljuk meg.

Képzeljünk el egy Zn / Cu-t $ ^ {2 +} $ cella 5 cm-es elektródákkal 3,5% -os NaCl-oldatban, csővel (1 cm $ ^ 2 $ keresztmetszet) oldat, mint sóhíd a töltés kiegyensúlyozásához.

Az elektromos ellenállás (R = $ \ rho $ Na / 0,05 mx 1 cm $ ^ 2 $ sóhíd megoldásunk l / A):

$$ \ frac {0,2 \ ohm * m} {} * \ frac {0,05 \ * m \ (hossz)} {10 ^ {- 4} m ^ 2 \ (keresztmetszet \ terület)} = 100 \ ohm $$

Figyelembe véve ennek a cellának az 1,1 voltos várható EMF-jét, a várható áram ( $ I = V / R $ ) a sóhídon keresztül: 1,1 V / 100 \ ohm \ = 0,011 \ amper $ s pan>

Ez az áram elhanyagolható lehet egy galvanikus cella rajzában, összehasonlítva az egyes vezetékek vagy alacsony ellenállású terhelések áramával. Ez azonban egy szörnyű akkumulátort jelentene a leggyakoribb célokra, mivel egy tipikus AA típusú akkumulátor (3000 mAh) kevesebb mint 2 hét alatt teljesen elhalna, ha valóban ilyen sebességgel szivárogna!

Úgy tűnik, akkor a megérzése alapvetően igaza van ... amíg meg nem érted, mit hagynak ki a modellek. A valódi alkáli elemek esetében a katód, az elektrolit és az anód nagyon szorosan egymáshoz van kötve, nagyon nagy felülettel, így kiváló vezetőképességet biztosítanak az elektrolit révén (és ezért nagyon alacsony az ellenállás). Ezeket a rétegeket azonban elválasztja egy membrán, amely átengedi az ionokat, de nagyon ellenáll az elektromos áramnak.

Források: https://www.thoughtco.com/table-of-electrical -rezisztivitás-vezetőképesség-608499 (tengervízállóság) https://en.wikipedia.org/wiki/Alkaline_battery (alkáli elem kialakítás)

user7698
2014-09-04 18:50:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Az elektronok vizes állapotban nem tudnak túlélni. Mivel az elektron töltett szubatomi részecske, az atom középpontjában elhelyezkedő protonok közelében marad. Ezért az elektron képes az egyik atomról a másikra mozogni, amelyek szorosan össze vannak csomagolva, ami szilárd anyagban van.

user38064
2016-11-30 03:31:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Az elektronok az elektrolit-oldaton keresztül haladhatnak, azonban az elektronok a legkisebb ellenállással haladnak, az oldat viszonylag nagyobb ellenállást mutat a külső áramkörhöz képest. Ezért az elektron a külső áramkör útját veszi át.

Qubit1028
2016-05-25 02:04:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Talán gondoljon csak arra, hogy az elektronok áthaladnak az elektroliton a viszonylag óriási és mobil atomokon, amelyek az oldatban ionokat alkotnak. Ha valóban rákényszerítené ezeket az elektronokat, hogy önmagukban haladjanak az elektroliton keresztül, akkor nagy időn keresztül fel kell hajtania a feszültséget. Több ezer voltra lenne szükség ahhoz, hogy az elektronok elegendő energiával rendelkezzenek ahhoz, hogy át tudják hasítani az elektrolitot (azaz dielektromos lebontást).

Egy másik módja annak, hogy az elektromosság az elektroliton keresztül áramoljon, bár még mindig nem áramolnak az elektronok, az az, ha váltakozó áramot vezetünk be egy cellán. Elég magas frekvencián (általában kHz-es tartományban) az áram rövidülhet az egyes elektródok kapacitása révén. Tipikusan így végezzük a vezetőképesség mérését folyadékokon.



Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...