Ο γέφυρα αλατιού προτάθηκε από τον Άγγλο χημικό Frederic Daniell, το 1836, όταν αυτός ο μελετητής ίδρυσε το μπαταρία πήρε το όνομά του (Danill's Pile). αυτή η γέφυρα είναι ένας σωλήνας σχήματος U που έχει δύο πορώδη άκρα. (αποτελείται από βαμβάκι ή άγαρ-άγαρ) και περιέχει ένα υδατικό διάλυμα που σχηματίζεται από νερό και άλας. Συνδέει έμμεσα τις λύσεις των δύο μισών κυψελών του κυττάρου (την άνοδο και την κάθοδο).
Παρατήρηση: Η άνοδος είναι ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας και είναι εκεί όπου συμβαίνει η οξείδωση και η κάθοδος είναι ο θετικός πόλος και όπου συμβαίνει μείωση.
Για να κατανοήσουμε τη σημασία της γέφυρας αλατιού, είναι αρχικά απαραίτητο να κατανοήσουμε τη λειτουργία του σωρού. Δείτε το παρακάτω διάγραμμα:
Γενικό σχήμα στοίβας Daniell
Αρχικά, το μέταλλο (Υ) της πλάκας που υπάρχει στην άνοδο υφίσταται οξείδωση. Όταν υποβάλλεται σε οξείδωση, το μέταλλο μετατρέπεται σε κατιόν, το οποίο πέφτει στο διάλυμα στο οποίο βρίσκεται η πλάκα. Για το λόγο αυτό, η λύση ανόδου αρχίζει να παρουσιάζει υψηλότερη συγκέντρωση κατιόντων (Υ
+). Σε αυτήν την περίπτωση, παρατηρείται μείωση της μεταλλικής πλάκας ανόδου.
Υ → και- + Υ+
Στη συνέχεια, τα ηλεκτρόνια που χάθηκαν κατά την οξείδωση του μετάλλου της πλάκας ανόδου ταξιδεύουν μέσω του εξωτερικού ηλεκτρικού καλωδίου και πηγαίνουν στη μεταλλική πλάκα που υπάρχει στην κάθοδο. Έτσι, η πλάκα που υπάρχει στην κάθοδο φορτίζεται με ηλεκτρόνια.
-
Τα παρόντα κατιόντα (C+) στο διάλυμα προχωρήστε προς την πλάκα καθόδου επειδή είναι φορτισμένη με ηλεκτρόνια. Τα κατιόντα, όταν αποκτούν τα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στην πλάκα, γίνονται ουδέτερα (σταθερά και στερεά) και προσκολλούνται σε αυτό. Για αυτόν τον λόγο, το διάλυμα καθόδου παρουσιάζει υψηλότερη συγκέντρωση ανιόντων από ότι των κατιόντων. Σε αυτήν την περίπτωση, παρατηρείται αύξηση στο μέγεθος της μεταλλικής πλάκας καθόδου.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
ΝΤΟ+ + και- → Γ
Από την κατανόηση του πώς το Ο σωρός του Ντάνιελ, είναι δυνατόν να παρατηρηθεί ότι το διάλυμα που υπάρχει στην άνοδο λαμβάνει μεγαλύτερη ποσότητα κατιόντων Υ+ λόγω της οξείδωσης του μετάλλου της πλάκας Χ. Η λύση που υπάρχει στην κάθοδο, από την άλλη πλευρά, χάνει τα κατιόντά της (C+) επειδή υποφέρουν από μείωση της πλάκας.
Σε αυτό ακριβώς το θέμα επισημαίνεται το έργο της γέφυρας αλατιού. Η κύρια λειτουργία αυτής της γέφυρας είναι να προωθήσει το ισοζύγιο φορτίων που υπάρχει τόσο στις λύσεις ανόδου όσο και καθόδου. Στη γέφυρα αλατιού, έχουμε πάντα ένα άλας (συνήθως χλωριούχο κάλιο ή νιτρικό αμμώνιο). Δείτε την αναπαράσταση μιας εξίσωσης στη γέφυρα αλατιού:
WZ + Η2O → W+ + Ζ-
Στη γέφυρα αλατιού, υπάρχουν δύο ιόντα (Δ+ και Ζ-), τα οποία μετατοπίζονται στην κάθοδο και την άνοδο σύμφωνα με:
Ο) Η άνοδος λαμβάνει τα ανιόντα (Z-) υπάρχει στη γέφυρα αλατιού λόγω της οξείδωσης του στοιχείου (Y), η οποία προκαλεί αύξηση της ποσότητας των κατιόντων (Y+) στο διάλυμα.
ΣΙ) Η κάθοδος λαμβάνει κατιόντα (W+) της γέφυρας αλατιού επειδή, κατά τη λειτουργία της μπαταρίας, το κατιόν (C+) το παρόν στο διάλυμα μειώνεται στο ταμπλό. Έτσι, το διάλυμα καθόδου έχει μεγαλύτερη ποσότητα ανιόντων (Ν-και επομένως λαμβάνει το κατιόν που υπάρχει στη γέφυρα αλατιού.
Από μένα. Diogo Lopes Dias
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
DAYS, Diogo Lopes. "Sail γέφυρα"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ponte-salina.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.
