komponenter:
* Två halvceller:
* anod: Sammansatt av en zinkelektrod nedsänkt i en zinksulfatlösning (ZnSO₄). Zink oxideras vid anoden och släpper elektroner i den yttre kretsen.
* Cathode: Sammansatt av en kopparelektrod nedsänkt i en kopparsulfatlösning (CUSO₄). Kopparjoner (Cu²⁺) i lösningen reduceras vid katoden och accepterar elektroner från den yttre kretsen.
* Salt Bridge: En porös barriär som förbinder de två halvcellerna. Det gör det möjligt för flödet av joner att upprätthålla elektrisk neutralitet i lösningarna, vilket förhindrar att laddningen uppbyggnad som skulle stoppa reaktionen.
* Extern krets: En tråd som förbinder anoden och katoden, vilket gör att elektroner kan flyta från anoden till katoden.
Reaktion:
Den övergripande reaktionen i en Daniell -cell är:
Zn (S) + Cu²⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + cu (s)
* anod (oxidation): Zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2e⁻
* katod (reduktion): Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)
Hur det fungerar:
1. zinkatomer vid anoden förlorar elektroner och bli zinkjoner (Zn²⁺), som löses upp i zinksulfatlösningen.
2. elektroner flyter genom den yttre kretsen från anoden till katoden.
3. kopparjoner (Cu²⁺) i kopparsulfatlösningen accepterar elektroner vid katoden och reduceras till kopparatomer, avsättning på kopparelektroden.
4. Saltbron gör det möjligt för joner att flyta mellan halvcellerna för att upprätthålla elektrisk neutralitet. Detta förhindrar uppbyggnad av positiv laddning i zinkhalvcellen och negativ laddning i kopparhalvcellen.
Egenskaper:
* producerar en stadig spänning på cirka 1,1 volt.
* har en relativt lång livslängd.
* icke-rechargeable. När zinkelektroden konsumeras slutar cellen att fungera.
Applikationer:
* Historiskt användes Daniell -celler som en praktisk elektricitetskälla.
* Idag används de främst i utbildningsinställningar För att demonstrera principerna för elektrokemi.
Sammanfattningsvis:
Daniell -cellen är ett enkelt men viktigt exempel på en elektrokemisk cell som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi. Den visar principerna för oxidationsminskningsreaktioner, elektronflöde och jontransport, vilket ger en grundläggande förståelse för hur batterier fungerar.
