Daniellin parin toimintaperiaate

Voisitteko selittää Daniellin parin toimintaperiaatteen hyvin tarkkaan? Miten reaktio käynnistyy ja miten se etenee?

Englantilainen kemisti ja fyysikko John Frederic Daniell tutki sähkökemiallisia reaktioita ja kehitti 1820-luvulla sinkki-kupariparin, jota kutsutaan Daniellin pariksi.

Sähkökemialliset reaktiot ovat hapetus-pelkistysreaktioita. Kyseisen sähkökemiallisen parin reaktiossa kupari-ioni hapettaa metallisen sinkin pelkistyen itse metalliseksi kupariksi. Hapettumisessa vapautuneet elektronit luovat sähkövirran. Elektronit kulkeutuvat sinkkielektrodilta kuparielektrodille, jossa kupari-ionien pelkistyminen tapahtuu. Elektrodi voi olla metallilevy tai sauva.

Puolireaktioina paria voidaan kuvata seuraavasti:

pelkistyminen: Cu2+ + 2 e → Cu

hapettuminen: Zn → Zn2+ + 2 e

kokonaisreaktio: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

Danielin parissa on käytännössä siis kaksi metallielektrodia, sinkkinen ja kuparinen. Kun Daniellin paria aletaan rakentaa, ne kytketään toisiinsa sähköä johtavalla johtimella. Johtimen väliin voidaan asettaa esimerkiksi jännitemittari mittaamaan jännitettä.

Molemmat elektrodit upotetaan eri astioissa oleviin omiin liuoksiinsa. Kuparielektrodin liuoksena on esimerkiksi kuparisulfaattiliuos ja sinkkielektrodin liuoksena sinkkisulfaattiliuos. Jotta sähköpiiri olisi täydellinen, liuokset yhdistetään suolasillalla. Suolasillan tehtävä on on tasapainottaa liuosten kokonaisvarausta. (Aluksi suolasillasta kulkeutuu kalium- ja kloridi-ioneita molemmille puolille tasaamaan varauseroa. Kun kyseiset ionit alkavat loppua sillasta, elektrolyyttiliuosten ionit alkavat liikkua. Kalium- ja kloridi-ionit kuuluvat siis ensimmäisiin Daniellin parin toiminnan hetkiin.)

Sähkökemiallinen reaktio alkaa heti, kun virtapiiri on yhdistetty täydelliseksi.

 

Evästeasetukset
LUMA-kukka ilman tekstiä

Käytämme tällä sivustolla evästeitä, jotta voimme parantaa verkkosivujemme toimintaa ja tarjota sinulle parhaan käyttökokemuksen. Evästeet tallennetaan selaimeesi. Evästeet tunnistavat sinut kun palaat samalla selaimella sivustollemme ja auttavat meitä ymmärtämään, mitkä sivuston osat ovat kiinnostavimpia ja hyödyllisimpiä.

Voit muokata tässä näkymässä kaikkia evästeasetuksiasi sivustomme osalta.

Välttämättömät evästeet

Voidaksemme tallentaa evästeasetukset, välttämättömät evästeet on oltava käytössä.

Analytiikka

Tämä verkkosivusto käyttää Google Analyticsia keräämään anonyymejä tietoja, kuten sivuston kävijämäärä ja suosituimmat sivut.

Tämän evästeen pitäminen käytössä auttaa meitä parantamaan verkkosivustoamme.