18.3
Spontan bir redoks reaksiyonu, elektrikli cihazlara güç sağlayabilen elektrik üretir. Fakat bu nasıl gerçekleşir? Bakır ve gümüş nitrat çözeltisi arasındaki redoks reaksiyonunu düşünün.
Bir kaba konulduğunda, bakır bakır iyonlarına oksitlenirken, gümüş iyonları gümüş bir çökeltiye indirgenir. Burada elektronların transferi doğrudandır ve bir elektrik akımı oluşturmaz. Bununla birlikte, bu yarı tepkimeler fiziksel olarak ayrıldığında ve harici bir devre ile bağlandığında, bir elektrik akımı gözlenir.
Bu kurulum elektrokimyasal hücre olarak adlandırılır ve ayrıca spontane redoks reaksiyonu için galvanik veya voltaik hücre olarak tanımlanır. Bir galvanik hücre, karşılık gelen elektrolit solüsyonunda bir katı metal elektrotun yarı hücre reaksiyon karışımlarını içeren iki yarım hücreden oluşur. Burada sulu bakır nitratta bakır ve sulu gümüş nitratta gümüştür.
Ayrı reaktifler bir hücre potansiyeli yaşarlar, ancak harici bir bağlantı olmadan, hiçbir reaksiyon veya elektron akışı olmaz. Harici olarak bağlandıktan sonra, elektronlar dolaylı olarak harici devre üzerinden akmaya zorlanır ve reaksiyonların ilgili elektrotlarda gerçekleşmesini sağlar. Geleneksel olarak oksidasyon, negatif yük taşıyan anotta meydana gelir ve pozitif yük taşıyan katotta azalma olur.
Elektron transferi gerçekleşirken oksidasyon yarı hücresinde pozitif iyonlar, indirgeme yarı hücresinde negatif iyonlar oluşur. Bu, daha fazla elektron akışını engelleyen pozitif ve negatif yük oluşumuna neden olur ve reaksiyonun ilerlemesi için sürekli olarak nötralize edilmesi gerekir. Bu nedenle, iki yarı hücre bir tuz köprüsü ile bağlanır:sodyum nitrat gibi etkisiz bir elektrolitin bir macunu veya jeli içeren ters çevrilmiş bir U-tüpü.
Redoks reaksiyonu ilerledikçe, karşı iyonlar, elektrolitler karışmadan yük nötrlüğünü sağlamak için ilgili yarım hücrelere akar. Galvanik bir hücreyi tanımlamak için özel gösterimler veya hücre şemaları kullanılır. Oksidasyon sol tarafta ve indirgeme sağ tarafta gösterilir.
Çift dikey çizgi, iki yarım hücreyi birbirine bağlayan bir tuz köprüsünü belirtirken, tek dikey çizgiler bileşen fazları arasındaki arayüzleri gösterir. Aynı aşamada iki veya daha fazla bileşen varsa, bunlar virgülle ayrılır.
Spontan Kimyasal Reaksiyonlar
Spontan redoks reaksiyonları doğada bol miktarda bulunur. Uzaktan kumandalarımıza güç veren tek kullanımlık bir AA pilde…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.