Waarom is het belangrijk om een zoutbrug in een voltaïsche cel te gebruiken? Kan een draad worden gebruikt?

Er is nog een vraag met betrekking tot zoutbruggen op deze site.

Het doel van een zoutbrug is niet om elektronen uit de elektrolyt te verplaatsen, maar om de ladingsbalans te behouden omdat de elektronen zich verplaatsen van de ene halve cel naar de andere.

De elektronen stromen van de anode naar de kathode. De oxidatiereactie die plaatsvindt bij de anode genereert elektronen en positief geladen ionen. De elektronen bewegen door de draad (en je apparaat, dat ik niet in het diagram heb opgenomen), waardoor de ongebalanceerde positieve lading in dit vat achterblijft. Om de neutraliteit te behouden zullen de negatief geladen ionen in de zoutbrug naar de anodische halfcel migreren. Een vergelijkbare (maar omgekeerde) situatie wordt aangetroffen in de kathodische cel, waar $ \ ce {Cu ^ {2 +}} $ ionen worden verbruikt, en daarom wordt de elektroneutraliteit gehandhaafd door de migratie van $ \ ce {K +} $ ionen uit de zoutbrug in deze halve cel.

Wat betreft het tweede deel van je vraag, is het belangrijk om een zout met inerte ionen in je zoutbrug te gebruiken. In uw geval zult u waarschijnlijk geen verschil merken tussen $ \ ce {NaCl} $ en $ \ ce {KNO3} $ sinds $ \ ce {Cu ^ {2 +}} $ en $ \ ce {Zn ^ { 2 +}} $ zouten van $ \ ce {Cl -} $ en $ \ ce {NO3 -} $ zijn oplosbaar. Er zal een verschil zijn in het vloeistofverbindingspotentieel , maar dat onderwerp is een beetje geavanceerd voor iemand die net begint met voltaïsche / galvanische cellen.

Opmerkingen

• Maar als je de zoutbrug als een oplossing die deel uitmaakt van de twee halve cellen (die de twee halve cellen met elkaar verbinden zodat ze één zijn), het maakt niet echt uit welke kant positief of negatief is, het maakt niet ' uit het hele ding (twee halve cellen verbonden door een zoutbrug) is neutraal.

Zonder het zout brug, zou de oplossing in het anodecompartiment positief worden geladen en de oplossing in het kathodecompartiment negatief geladen, vanwege de ladingsonbalans, de elektrodereactie zou snel tot stilstand komen.

Het helpt om de stroom van elektronen van de oxidatiehalfcel naar een reductiehalfcel in stand te houden, dit maakt het circuit compleet.

Het doel van de zoutbrug is om ionen te verplaatsen.

Als je aan beide kanten voldoende elektrolytoplossing gebruikt het maakt echter niet uit; in dat geval kan de zoutbrug worden verwaarloosd.

Ik leerde over voltaïsche cellen en kwam zoutbruggen tegen . Als het doel van de zoutbrug alleen is om elektronen van een elektrolytoplossing naar een andere te verplaatsen, waarom kan ik dan geen draad gebruiken?

Als je verbind de twee elektroden met een draad, je maakt kortsluiting met al het andere dat op de elektroden is aangesloten. Als u de twee elektrolytoplossingen met een draad verbindt, kunnen er twee dingen gebeuren:

1. niets (als er geen redoxreactie plaatsvindt op de draad / elektrolyt-interface, is er geen lading overdracht. De draad kan geen ionen transporteren en de elektrolyt kan geen elektronen transporteren.
2. nog twee halfreacties (als er een halve reactie is die de respectievelijke combinaties van elektrolyt en draadmateriaal kunnen ondersteunen) )

In beide gevallen zal dit niet het gewenste effect hebben van een zoutbrug, namelijk het balanceren van de ladingsopbouw die optreedt wanneer elektronen langs de draad van anode naar kathode reizen.

Zal ook $ \ ce {NaCl} $ gebruiken in plaats van $ \ ce {KNO3} $ bij het maken van de zoutbrug enig effect hebben op de spanning / stroomuitvoer van de cel? waarom?

De spanning en de stroom hangen af van de belasting die u op de voltaïsche cel aansluit, en van de eigenschappen van de cel zelf.

Als ionentransport langs de zoutbrug de snelheidsbepalende stap is, heeft dit invloed op de stroom (stroom is beweging van lading per tijd). Als u de spanning onder belasting meet, wordt dit ook beïnvloed door de aard van de zoutbrug.