Sel voltan

Sel voltan menukar tenaga kimia kepada tenaga elektrik menggunakan dua logam berbeza kereaktifan yang dicelup dalam elektrolit. Logam lebih reaktif ialah terminal negatif. Inggeris: voltaic cell · Cina: 伏打电池.

Sel voltan berfungsi kerana tindak balas redoks spontan dipisahkan antara dua elektrod. Logam lebih reaktif kehilangan elektron (ia dioksidakan) dan menjadi terminal negatif; elektron itu mengalir melalui wayar luar ke logam kurang reaktif, memberi arus yang boleh menyalakan mentol atau menggerakkan jarum galvanometer. Semakin besar perbezaan kereaktifan antara dua logam, semakin besar voltan yang dihasilkan. Ini perubahan tenaga yang bertentangan dengan elektrolisis, yang menggunakan elektrik untuk memaksa tindak balas.

Contoh. Dalam sel yang dibuat daripada magnesium dan kuprum dalam elektrolit, magnesium lebih reaktif, jadi ia dioksidakan (Mg kepada Mg²⁺ tambah 2e-) dan membentuk terminal negatif. Elektron mengalir daripada magnesium ke kuprum melalui wayar, dan bacaan pada voltmeter lebih tinggi berbanding sel zink dan kuprum kerana magnesium dan kuprum lebih jauh dalam siri kereaktifan.

Kekeliruan yang perlu dielakkan. Jangan kelirukan sel voltan dengan sel elektrolisis. Sel voltan menghasilkan elektrik daripada tindak balas spontan, manakala sel elektrolisis menggunakan elektrik untuk memacu tindak balas tidak spontan, dan tanda setiap terminal berbalik antara kedua-duanya. Ingat bahawa dalam sel voltan terminal negatif ialah logam yang lebih reaktif.

Membaca voltmeter. Voltan sel voltan ialah ukuran kasar sejauh mana dua logam itu berjarak dalam siri kereaktifan, jadi pasangan magnesium dan kuprum memberi bacaan lebih besar daripada pasangan zink dan kuprum. Jika anda menggantikan satu logam dengan logam lebih reaktif, ramalkan voltan lebih tinggi; jika kedua-dua logam hampir sama reaktif, ramalkan voltan lebih kecil. Ini cara lazim soalan menguji sama ada anda boleh menggunakan siri kereaktifan.

Meramal terminal. Gunakan siri kereaktifan untuk menentukan logam mana yang dioksidakan dan oleh itu negatif, kemudian tulis dua setengah persamaan. Ini mengaitkan sel terus dengan penyesaran, tempat pemindahan elektron yang sama berlaku tanpa wayar, dan ia tugas berstruktur yang kerap dalam Kimia SPM.