Z chemią w przyszłość

190 Rozdział 8
N
Doświadczenie 8.5
Budujemy ogniwo DanielIa
Do zlewki o pojemności 250 cm 3 nalewamy ok. 200 cm 3 roztworu siarczanu(VI) cynku – ZnSO 4 o stężeniu
1 mol/dm 3 , a następnie zanurzamy w nim oczyszczoną blaszkę cynkową. W drugiej zlewce
przygotowujemy roztwór siarczanu(VI) miedzi(II) – CuSO 4 , a następnie zanurzamy w nim oczyszczoną
blaszkę miedzianą.
Zbudowane w ten sposób półogniwa łączymy kluczem elektrolitycznym, czyli rurką szklaną napełnioną
nasyconym roztworem chlorku potasu (KCl). Aby zapobiec wylewaniu się roztworu z klucza
elektrolitycznego, końce rurki zatykamy małymi zwitkami waty. Blaszki stanowiące elektrody zbudowanego
ogniwa łączymy przewodnikiem, włączając w obwód woltomierz.
V
Zn
Cu
Zn 2+
SO 4
2-
Cu 2+
SO 4
2-
Woltomierz wskazuje przepływ prądu elektrycznego.
Rozpatrzmy teraz, jakie reakcje chemiczne zachodzą w poszczególnych półogniwach
takiego ogniwa. Wiemy, że cynk jest aktywniejszy od miedzi i dlatego sumarycznie zajdzie
reakcja:
Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu
Prześledźmy jednak dokładniej zachowanie się obu metali zanurzonych w roztworach
swoich soli.
Cynk, jako metal aktywny, dąży do utraty
elektronów i do osiągnięcia przez to trwalszej
postaci jonowej:
Zn Zn 2+ + 2e
Jony cynku przechodzą do roztworu, a elektrony
gromadzą się na płytce cynkowej, która
staje się tym samym elektrodą ujemną (anodą).
Rys. 8.2.
Schematyczne
przedstawienie
procesów
zachodzących na
anodzie
W przypadku miedzi, która jest metalem szlachetnym,
uprzywilejowana jest reakcja:
Cu 2+ + 2e Cu
czyli reakcja redukcji − miedź będzie więc stanowiła
elektrodę dodatnią (katodę).
Rys. 8.3.
Schematyczne
przedstawienie
procesów
zachodzących na
katodzie