Elektromotor Kuvvet

Elektronlar bir telin içinden veya bir çözelti içinden geçtiğinde, elektrik üretirler. Bu elektron akışı veya daha spesifik olarak elektrik yükü, bir elektrik akımı olarak tanımlanır. Peki elektronların akmasına sebep olan nedir?

Bakır ve çinko arasında bir redoks reaksiyonu düşünün. Bir bakır iyon çözeltisine bir çinko elektrot yerleştirildiğinde, elektronlar bir maddeden diğerine aktarılır. Elektron kaybetme eğilimi daha yüksek olan çinko, çinko iyonlarına oksitlenirken, bakır iyonları katı bakıra indirgenir.

Bu reaksiyonda elektronlar çinkodan bakıra akar, ancak bu reaksiyon elektrik üretmez. Şimdi, reaktanların, çinko ve bakırın fiziksel olarak ayrıldığını ve bir tel gibi harici bir iletkenle bağlandığını düşünün. Reaktantların elektron kazanma veya kaybetme eğilimi hala devam ediyor ve elektronları iki yarı tepkimeyi birbirine bağlayan telden akmaya iter.

Bu elektron akışı bir elektrik akımı oluşturur ve ampul gibi elektrikli cihazlara güç sağlayabilir. Elektrik akımı amper cinsinden ölçülür. Bir amper, saniyede 6, 24×10^18 elektrona karşılık gelen saniyede bir coulomb elektrik yükünün akışına eşittir.

Elektriğin akışı, bir şelaleden aşağı akan suya benzer. Su, yerçekimi potansiyel enerjisindeki fark tarafından yönlendirilirken, elektronların akışı, reaktanlar arasındaki elektriksel potansiyel enerjinin farkı tarafından yönlendirilir. Elektriksel potansiyel enerjideki bu fark, potansiyel farkı, elektromotor kuvveti veya hücre potansiyeli terimleriyle tanımlanır.

Hücre potansiyeli, iki reaktan arasındaki itici gücün ve elektron transferi eğiliminin bir ölçüsüdür. İzole edilmiş iki reaktantın hücre potansiyeli, hücre voltajında okunan bir voltmetre ile ölçülür. Bir volt, bir coulomb elektrik yükü başına bir jul potansiyel enerji ile ilişkilidir.

Yüksek hücre potansiyeli, büyük bir itici gücü ve daha fazla elektron transferi kolaylığını gösterir. Son olarak, hücre potansiyeli veya elektromotor kuvveti, reaktanların doğasına, reaksiyon sıcaklığına ve reaksiyonda bulunan iyonların konsantrasyonuna bağlıdır.