GALVANSKI ČLEN

GALVANSKI ČLEN

Avtor: Simona Štirn

Učni cilji: Galvanski člen, merjenje napetosti.

Uvod

(http://www.nauk.si/materials/6908/src/P06a.jpg)
John Frideric Daniell



Želiš izvesti eksperiment s pomočjo delovnega lista? Preneseš si ga lahko tukaj:


GALVANSKI ČLEN

Galvanski člen je naprava, ki pretvarja kemijsko energijo snovi neposredno v električno energijo s pomočjo kemijskih reakcij oksidacije in redukcije.
Energija eksotermne reakcije se pretvarja v električno energijo.

Z galvanskim členom pridobivamo enosmerni električni tok, ki ga lahko uporabimo za opravljanje dela. Sestavljen je iz dveh elektrod, pregrade med njima in elektrolita.

Vsaka baterija je sestavljena iz enega ali več galvanskih členov. Glavna razlika med posameznimi baterijami je v materialih, ki so uporabljeni za elektrodi oz. elektrolit. Različni materiali dajejo baterijam različne lastnosti. Le pri določenih vrstah uporabljenih materialov je možno obrniti kemijski proces, ki poteka pri praznjenju in s tem baterijo ponovno napolniti.


Primer enostavnega galvanskega člena je Daniellov člen, imenovan po njegovem izumitelju, Johnu Fridericu Daniellu (1790 – 1845), angleškemu kemiku in fiziku.


Vsak polčlen je sestavljen iz posode, v kateri je raztopina kovinskega iona, v njej pa je ploščica iz iste kovine. Negativno elektrodo predstavlja cink, pozitivno pa baker. Polčlena povežemo z elektrolitskim ključem.

Ko vzpostavimo zunanji tokokrog, stečejo elektroni iz negativne elektrode na pozitivno. Cinkova elektroda se pri tem raztaplja, baker pa izloča.


Skupna kemijska reakcija: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

(http://www.nauk.si/materials/6908/src/P17.jpg)
Daniellov galvanski člen



Pripomočki:

  • cinkova in bakrena ploščica,
  • 16 g cinkovega sulfata ZnSO4,
  • 16 g bakrovega sulfata CuSO4,
  • destilirana voda,
  • elektrolitski ključ z nasičeno raztopino kalijevega klorida KCl,
  • 2 čaši (100 mL),
  • 2 stekleni palčici,
  • brusni papir,
  • vata,
  • voltmeter,
  • zvočni modul glasbene čestitke.
(http://www.nauk.si/materials/6908/src/galvani1.jpg)

Potek dela:

Očisti cinkovo in bakreno ploščico z brusnim papirjem. Pripravi elektrolitski ključ z nasičeno raztopino kalijevega klorida in konca cevke zapolni z vato. Pripravi voltmeter in vodnika s krokodilsko sponko.


Označi čaši (Zn (-) in Cu (+)), vanju prenesi cinkov oz. bakrov sulfat ter dopolni z destilirano vodo do označbe 100 ml. S stekleno palčico premešaj raztopino, da se vsi delci raztopijo.


V čašo s cinkovim sulfatom postavi cinkovo ploščico, v čašo z bakrovim sulfatom pa bakreno ploščico. Vodnika poveži z voltmetrom in izmeri napetost, nato ju poveži z zvočnim modulom in preveri delovanje.


Oba polčlena poveži z elektrolitskim mostom. Opazuj voltmeter.

Vodnika poveži z zvočnim modulom in preveri delovanje.

Opazuj kemijsko reakcijo ob elektrodah.


(http://www.nauk.si/materials/6908/src/galvani3.jpg)
Izmerjena napetost brez elektrolitskega ključa.
(http://www.nauk.si/materials/6908/src/galvani4.jpg)
Izmerjena napetost z elektrolizskim ključem.

Video

Opazovanje

Eksperiment opazujte več dni zapored. Primerjajte izgled elektrod in izmerite napetost.


VIRI

Štirn, S. (2016). Baterije – e-učna enota. Diplomsko delo, Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta.


Kemija laboratorijske vaje, navodila za kandidate za splošno maturo leta 2007. Pridobljeno 31. 8. 2016 s spletne strani //www.dijaski.net/gradivo/kem_mat_laboratorijske_vaje_navodila_za_kandidate_2007_2008_in_2009_01?r=1.


Galvanic Cells (Voltaic Cells). Pridobljeno 12. 4. 2016 s spletne strani //www.youtube.com/watch?v=7b34XYgADlM.


Viri slik:

0%
0%