توضیحاتی مختصر درباره پیل‌های الکتروشیمیایی و یک سوال درباره تاثیر ساختار آن‌ها بر عملکردشان
همانطور که میدانید بر اثر واکنش‌های شیمیایی که در پیل الکتروشیمیایی روی می‌دهد و با توجه به ساختار آن الکتریسیته تولید می‌شود. پیل الکتروشیمیایی از دو الکترود و یک الکترولیت تشکیل شده است. الکترولیت به محلولی گفته می‌شود که می‌تواند یونیزه شود. الکترولیت محلولی آبی است.
جریانی که از پیل گرفته می‌شود نتیجه واکنش اکسید شدن (از دست دادن الکترون) و احیا شدن (گرفتن الکترون) می‌باشد. وقتی که این واکنش‌ها روی می‌دهد به دلیل دانسیته‌ی الکترون در آند یا قطب منفی، الکترون در سیم به جریان در آمده و به سمت قطب مثبت یا کاتد می‌رود.
اگر واکنش احیا و اکسیداسیون را نوشته و با هم به طرزی جمع کنیم که در دو طرف واکنش الکترون حذف شود به واکنش پیل را می‌رسیم. واکنش پیل خود به خودی بوده و به آن دشارژ (Discharge) می‌گویند.
برای انجام عکس واکنش پیل باید در مدار پیل به جای مصرف کننده باتری (پمپ الکترونی) قرار می‌دهیم. باتری اختلاف پتانسیل ایجاد کرده و الکترون‌ها را از کاتد به آند حرکت می‌دهد. به این واکنش شارژ (Charge) یا الکترولیز می‌گویند و برخلاف واکنش دشارژ که خود به خودی است در شارژ یک واکنش غیر خود به خودی است.
سوالی که در زیر برای شما دوستان عزیز مطرح می‌شود درباره‌ی تاثیر ساختمان پیل بر عملکرد واکنش است و یکی از سوالات المپیادهای ملی آمریکا بوده است. امیدوارم که همه شما دوستان عزیز این سوال را حل کرده و جواب آن را برای ما در بخش نظرات بنویسید.
 |
با توجه به پیل الکتروشیمیایی زیر و اطلاعات مساله به سوال زیر پاسخ دهید:
اگر سطح الکترود نقره را زیاد کنیم، کدام پارامتر سریعا افزایش می‌یابد؟
1. ولتاژ کلی
2. سرعت تغییر [Ag+]
3. جرم الکترود Cu
4. تغییر در نسبت جرم الکترود‌ها؛ Δ(m(Cu)/m(Ag))