Pin điện hóa Galvanic

Pin điện hóa Galvanic là một phòng thí nghiệm điện hóa 3D tương tác nơi học sinh lắp ráp các nửa tế bào oxi hóa khử tự phát và đo điện áp tế bào. Hai cốc thủy tinh chứa các điện cực kim loại ngâm trong dung dịch ion tương ứng của chúng, được nối bằng một ống chữ U chứa cầu muối KNO3 phát sáng và một mạch dây ngoài có vôn kế kỹ thuật số. Học sinh có thể chọn hoặc nhấp vào các điện cực để chuyển đổi giữa Magie, Kẽm, Sắt, Đồng và Bạc, điều chỉnh nồng độ mol chất điện giải hoặc kéo điện cực ra khỏi dung dịch để ngắt mạch. Các hoạt ảnh trực tiếp cho thấy các electron phát sáng chảy từ anode sang cathode trong khi các cation K+ và anion NO3- di chuyển qua cầu muối để duy trì tính trung hòa điện.

• Bắt đầu với pin Daniell cổ điển (Trái = Zn, Phải = Cu ở 1,0 M) và xác minh rằng vôn kế đọc +1,10 V với các electron chạy từ Zn sang Cu.
• Chuyển điện cực Trái thành Magie (Mg) và điện cực Phải thành Bạc (Ag) để đạt được thế tế bào chuẩn tối đa +3,17 V.
• Chọn cùng một kim loại (như Cu và Cu) cho cả hai nửa tế bào và xác nhận rằng thế tế bào giảm xuống 0,00 V và không có dòng electron ròng.
• Kéo một trong hai bản điện cực kim loại hướng lên trên khỏi dung dịch điện giải và quan sát vôn kế lập tức giảm xuống 0,00 V (mạch hở).
• Xem các ion K+ màu tím và NO3- màu xanh lá cây bên trong cầu muối đảo chiều khi bạn đặt Cu bên trái và Zn bên phải.

1. 1Tính thế tế bào chuẩn E°cell = E°(cathode) - E°(anode) từ các thế khử chuẩn.
2. 2Xác định anode là nơi xảy ra sự oxi hóa (thế E° âm hơn) và cathode là nơi xảy ra sự khử (thế E° dương hơn).
3. 3Giải thích lý do các electron di chuyển qua dây dẫn ngoài từ anode đến cathode trong khi các cation cầu muối di chuyển về phía cốc cathode.
4. 4Mô tả điều gì xảy ra với điện áp tế bào khi cả hai điện cực giống hệt nhau hoặc khi một điện cực mất tiếp xúc với chất điện giải.

Câu hỏi giáo viên thường đặt ra