"Institute of Educational Policy" Books

Search

Go
Show

Ο ρόλος του ηλεκτρολυτικού συνδέσμου (γέφυρα άλατος)

-Η γέφυρα άλατος επιτρέπει την κίνηση ιόντων μεταξύ των δύο ημιστοιχείων, ώστε να κλείσει το κύκλωμα. Πιο αναλυτικά στην περίπτωση του στοιχείου Daniell η γέφυρα άλατος παίζει τον εξής ρόλο: Αρχικά το διάλυμα Zn2+ είναι ηλεκτρικά ουδέτερο γιατί τα αρνητικά φορτία των [pic] είναι απολύτως ίσα με τα θετικά φορτία των Zn2+. Με τη δημιουργία των Zn2+, λόγω οξείδωσης του Zn, το διάλυμα αναμένεται να φορτιστεί θετικά. Αντίθετα, στο διάλυμα του ηλεκτρόδιου Cu φτάνουν ηλεκτρόνια τα οποία ανάγουν Cu2+ και ελαττώνουν τη συγκέντρωση του. Έτσι αναμένεται το διάλυμα του Cu2+ να φορτιστεί αρνητικά. Τέτοιος όμως διαχωρισμός ηλεκτρικών φορτίων δεν είναι εύκολο να υπάρξει ή απαιτεί δαπάνη σημαντικού ποσού ενέργειας. Έτσι, πρακτικά δε θα μπορούσε να λειτουργήσει το γαλβανικό στοιχείο. Η χρησιμότητα της γέφυρας άλατος, όπως φαίνεται και στο σχήμα 4.3, είναι να εμποδίζει αυτή τη συσσώρευση φορτίων στα δύο δοχεία. Αυτό επιτυγχάνεται με μετακίνηση θετικών ιόντων προς στο δεξιό δοχείο και αρνητικών στο αριστερό. Αν δε γινότανε αυτή η μετακίνηση ιόντων, τα φορτία που θα συσσωρεύονταν στα δύο δοχεία θα προκαλούσαν άμεση διακοπή στη ροή των ηλεκτρονίων και η αντίδραση θα σταματούσε. Η γέφυρα, δηλαδή, άλατος δε συμμετέχει στη χημική αντίδραση, αλλά είναι απαραίτητη για τη δημιουργία του στοιχείου. Στα συνηθισμένα στοιχεία, δηλαδή, στις μπαταρίες που χρησιμοποιούμε στο σπίτι, η επαφή μεταξύ των δύο διαλυμάτων γίνεται με μία πορώδη μεμβράνη που επιτρέπει στα ιόντα να κινούνται μεταξύ των δύο διαλυμάτων. Να σημειωθεί ότι μια μπαταρία είναι ένα ή περισσότερα εν σειρά συνδεδεμένα γαλβανικά στοιχεία.

ΣΧΗΜΑ 4.4 Το στοιχείο Daniell στο εργαστήριο.