Konwencja sztokholmska i siła elektromotoryczna ogniwa
Konwencją sztokholmską ogniwa nazywamy standardowy sposób zapisu schematu ogniwa galwanicznego. Dla ogniwa Daniella wygląda on następująco:
Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu
Definicja: Konwencja sztokholmska to ustandaryzowany sposób zapisu schematu ogniwa, gdzie anoda jest po lewej stronie, a katoda po prawej, oddzielone podwójną pionową kreską symbolizującą klucz elektrolityczny.
Siła elektromotoryczna SEM ogniwa jest miarą jego zdolności do wytwarzania prądu elektrycznego. Oblicza się ją jako różnicę potencjałów standardowych katody i anody:
SEM = E°katody - E°anody
Przykład: Dla ogniwa Daniella:
SEM = E°Cu/Cu²⁺ - E°Zn/Zn²⁺ = 0,342 V - −0,762V = 1,104 V
Highlight: SEM ogniwa musi zawsze być dodatnia. Jeśli obliczona wartość byłaby ujemna, oznaczałoby to, że reakcja nie zachodzi spontanicznie w danym kierunku.
Jak obliczyć SEM ogniwa:
- Zidentyfikuj anodę i katodę na podstawie potencjałów standardowych.
- Odczytaj wartości potencjałów standardowych z tabeli.
- Zastosuj wzór: SEM = E°katody - E°anody.
Vocabulary: Potencjał standardowy redukcji - miara tendencji półogniwa do przyjmowania elektronów w warunkach standardowych.
Znajomość szeregu elektrochemicznego metali jest kluczowa przy projektowaniu ogniw galwanicznych. Pozwala on przewidzieć, który metal będzie anodą, a który katodą w danym układzie.
Quote: "SEM musi wyjść dodatnia!!!" - to kluczowa zasada przy obliczeniach związanych z ogniwami galwanicznymi.
Budowa ogniwa galwanicznego oraz umiejętność interpretacji jego schematu są fundamentalne dla zrozumienia elektrochemii i jej praktycznych zastosowań, co jest istotne zarówno w kontekście chemii maturalnej, jak i w dalszej edukacji oraz pracy naukowej.
