ဗို့အားဆဲလ်များနှင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များကို နှိုင်းယှဉ်သည့် ဆွေးနွေးမှုမေးခွန်းများ ဥပမာ

Voltaic Cells နှင့် Electrolytic Cells နှိုင်းယှဉ်ချက်ကို ဆွေးနွေးသည့် ဥပမာမေးခွန်းများ

ဗို့အားလျှပ်စစ်ဆဲလ်များနှင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းသည် ဓာတုဗေဒတွင် အထူးသဖြင့် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒလေ့လာမှုတွင် အရေးကြီးသော အကြောင်းအရာတစ်ခုဖြစ်သည်။ နှစ်မျိုးစလုံးသည် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများမှ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန် သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အသုံးချခြင်းဖြင့် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများကို ညွှန်ကြားရန် အသုံးပြုသော ကိရိယာများဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ဥပမာပြဿနာများနှင့် ဆွေးနွေးချက်များမှတစ်ဆင့် ဗို့အားလျှပ်စစ်ဆဲလ်များနှင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များအကြား အဓိကကွာခြားချက်များကို မီးမောင်းထိုးပြပါမည်။ ရည်ရွယ်ချက်မှာ ဆဲလ်အမျိုးအစားနှစ်မျိုးကို ပြည့်စုံစွာနှင့် နက်ရှိုင်းစွာ နားလည်စေရန်ဖြစ်သည်။

ဗော်လ်တစ်ဆဲလ်

ဗို့အားတိုက်ဆဲလ် သို့မဟုတ် ဂယ်ဗာနစ်ဆဲလ်ဟုလည်း လူသိများပြီး အလိုအလျောက် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုမှ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးသည့် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆဲလ်အမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဗို့အားတိုက်ဆဲလ်တွင် အောက်ဆီဒေးရှင်းဓာတ်ပြုမှု ဖြစ်ပေါ်ပြီး မတူညီသော အီလက်ထရုဒ်များတွင် လျှော့ချခြင်းနှင့် အောက်ဆီဒေးရှင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဤအချက်ကို ပိုမိုနားလည်ရန်အတွက် ဗို့အားတိုက်ဆဲလ်၏ ဥပမာတစ်ခုကို ကြည့်ကြပါစို့။

ဥပမာ မေးခွန်း ၁:

ဗို့အားအနုတ်ကို ဇင့် (Zn) နှင့် ကြေးနီ၏ ကတ်သုတ် (Cu) တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ စံလျှော့ချမှု အလားအလာဇယားကို ဖတ်ရှုကြည့်လျှင် Cu²⁺/Cu ၏ စံလျှော့ချမှု အလားအလာ (E°) သည် +0,34 V ဖြစ်ပြီး Zn²⁺/Zn ၏ စံလျှော့ချမှု အလားအလာ (E°) ဖြစ်ကြောင်း ပြသသည်ဟု ယူဆပါ။ ဤဗို့အားအနုတ်ဆဲလ်၏ စံဆဲလ် အလားအလာ (E° ဆဲလ်) ကို တွက်ချက်ပါ။

ဆွေးနွေးချက်:

ပထမဦးစွာ အောက်ဆီဒေးရှင်းနှင့် ရီဒက်ရှင်းအတွက် ဆဲလ်တစ်ဝက်ဓာတ်ပြုမှုများကို ရေးပါ။
– အန်နုတ် (အောက်ဆီဒေးရှင်း): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
- Cathode (လျှော့ချရေး): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)

စံဆဲလ်အလားအလာ (E° ဆဲလ်) ကို ကက်သုတ်နှင့် အန်နုတ်တို့၏ လျှော့ချမှုအလားအလာ ကွာခြားချက်မှ တွက်ချက်သည်။
- E° cell = E° cathode – E° anode
– E° ကတ်သုတ် = +၀.၃၄ V
– E° အန်နုတ် = -0,76 V

ဒါကြောင့် စံဆဲလ်အလားအလာက အောက်ပါအတိုင်းပါ။
\[ E°_{sel} = 0.34V – (-0.76V) \]
\[ E°_{cell} = 0.34V + 0.76V \]
\[ E°_{sel} = 1.10V \]

ဒါကြောင့် ဒီ voltaic cell အတွက် စံ cell potential က 1,10 V ဖြစ်ပါတယ်။

အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်

အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များသည် အလိုအလျောက်မဟုတ်သော ဓာတုဗေဒဓာတ်ပြုမှုများ ဖြစ်ပေါ်လာစေရန် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို အသုံးပြုသည်။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်တွင်၊ ပြင်ပအရင်းအမြစ်မှ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို အသုံးပြု၍ ၎င်းကိုယ်တိုင် မဖြစ်ပေါ်သော အောက်ဆီဒေးရှင်းဓာတ်ပြုမှုကို မောင်းနှင်သည်။ ၎င်း၏ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် အလုပ်လုပ်ပုံမူများကို နားလည်ရန် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်၏ ဥပမာတစ်ခုကို ကြည့်ကြပါစို့။

ဥပမာ မေးခွန်း ၁:

အီလက်ထရိုလစ်စစ် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အလူမီနီယမ်ကို အရည်ပျော်နေသော အလူမီနီယမ်အောက်ဆိုဒ် (Al₂O₃) မှ ထုတ်လုပ်သည်။ အလူမီနီယမ် (Al) ၁ မိုလ် ထုတ်လုပ်ရန် လိုအပ်သော လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ပမာဏကို တွက်ချက်ပါ။ အလူမီနီယမ် ၁ မိုလ်အတွက် အီလက်ထရွန် ၃ မိုလ် လိုအပ်သည်ဟု ယူဆပါ။

ဆွေးနွေးချက်:

အီလက်ထရိုလစ်စစ်အတွက် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒညီမျှခြင်းအရ-
\[ Al^{3+}(aq) + 3e⁻ → Al(s) \]

အလူမီနီယမ် တစ်မိုလ်လျှင် အီလက်ထရွန် ၃ မိုလ် လိုအပ်ကြောင်း သိရှိရပါသည်။ ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေအရ လိုအပ်သော လျှပ်စစ်ပမာဏ (Q) ကို အောက်ပါဖော်မြူလာကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။
\[ Q = n \cdot F \]
ဘယ်နေရာ:
-n သည် အီလက်ထရွန် မိုလ် အရေအတွက်ဖြစ်သည်
– F သည် Faraday's constant (96500 C/mol electron များ)

Al ၁ မိုလ် ထုတ်လုပ်ရန်
\[ n = 3 \text{ အီလက်ထရွန်များ၏ မိုလ်များ} \]

ထို့ကြောင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပမာဏ (Q):
\[ Q = 3 \cdot 96500 \]
\[ Q = ၂၇၁၈ \text{ C} \]

ထို့ကြောင့် အလူမီနီယမ် ၁ မိုလ်ထုတ်လုပ်ရန် လျှပ်စစ် ၂၈၉၅၀၀ ကူလုံး ​​လိုအပ်ပါသည်။

ဗော်လ်တိုင်းဆဲလ်များနှင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များ နှိုင်းယှဉ်ချက်

အောက်ပါဇယားတွင် voltaic cell များနှင့် electrolytic cell များအကြား အဓိကကွာခြားချက်များကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။

| ရှုထောင့်များ | ဗော်လ်တိတ်ဆဲလ် | အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ် |
|—————————–|——————————————|———————————–|
| စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်များ | ဓာတုဗေဒဓာတ်ပြုမှုများ | လျှပ်စစ်စွမ်းအင် |
| တုံ့ပြန်မှုအမျိုးအစား | မိမိဘာသာဖြစ်ပေါ်သည် | မိမိဘာသာမဟုတ်သော |
| အန်နုတ် (-)/ကတ်သုတ် (+) | အန်နုတ် (-)၊ ကတ်သုတ် (+) | အန်နုတ် (+)၊ ကတ်သုတ် (-) |
| ရည်ရွယ်ချက် | လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်ပါ | ဓာတုဗေဒ ဓာတ်ပြုမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေပါ |
| အသုံးချမှုများ | ဘက်ထရီများ၊ လောင်စာဆဲလ်များ | ပလတ်စတစ်ပြားပြုလုပ်ခြင်း၊ သတ္တုပုံသွင်းခြင်း၊ သန့်စင်ခြင်း |

စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်များ-
ဗော်လ်တိုင်းဆဲလ်များသည် အလိုအလျောက် ဓာတုဗေဒ ဓာတ်ပြုမှုများမှ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို ထုတ်လုပ်ပေးပြီး၊ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များသည် ပြင်ပအရင်းအမြစ်မှ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို အသုံးပြု၍ အလိုအလျောက်မဟုတ်သော ဓာတ်ပြုမှုများ ဖြစ်ပေါ်လာစေသည်။

တုံ့ပြန်မှုအမျိုးအစား:
ဗို့အားဆဲလ်တစ်ခုတွင်၊ အလိုအလျောက်ဓာတ်ပြုမှုကြောင့် အန်နုတ်မှ ကက်သုတ်သို့ အီလက်ထရွန်များ ပြင်ပပတ်လမ်းမှတစ်ဆင့် စီးဆင်းစေသည်။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်တစ်ခုတွင်၊ ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်မဖြစ်ပေါ်မည့် ဓာတ်ပြုမှုကို မောင်းနှင်ရန် ပြင်ပလျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို အသုံးပြုသည်။

အန်နုတ်နှင့် ကက်သုတ်:
ဗို့အားလျှပ်စစ်ဆဲလ်တွင်၊ အန်နုတ်သည် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ကက်သုတ်သည် အပေါင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်တွင်၊ အန်နုတ်သည် အပေါင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ကက်သုတ်သည် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ကျောင်းသားများကို မကြာခဏ ဇဝေဇဝါဖြစ်စေသော အဓိကကွာခြားချက်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

ရည်ရွယ်ချက်-
voltaic cell ရဲ့ အဓိကရည်ရွယ်ချက်က လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ဖို့ဖြစ်ပြီး electrolytic cell ကိုတော့ သတ္တုသန့်စင်ခြင်း သို့မဟုတ် ရေဖြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းကဲ့သို့သော ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများဖြစ်ပေါ်စေရန် အသုံးပြုပါတယ်။

Aplikasi-
ဗို့အားလျှပ်စစ်ဆဲလ်များကို ဘက်ထရီများနှင့် လောင်စာဆဲလ်များတွင် အသုံးများပြီး အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးအတွက် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ပေးသည်။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များကို သတ္တုပုံသွင်းခြင်း၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ಲೇಪခြင်း နှင့် သတ္တုသန့်စင်ခြင်းကဲ့သို့သော စက်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အသုံးပြုကြသည်။

နိဂုံး

ဗို့အားလျှပ်စစ်ဆဲလ်နှင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်နှစ်မျိုးလုံးသည် ယနေ့ခေတ်နည်းပညာတွင် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ဆဲလ်အမျိုးအစားတစ်ခုစီ မည်သို့အလုပ်လုပ်ပုံနှင့် ဥပမာပြဿနာများမှတစ်ဆင့် ပါဝင်ပတ်သက်သော ကန့်သတ်ချက်အမျိုးမျိုးကို မည်သို့တွက်ချက်ရမည်ကို နားလည်ခြင်းသည် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒသဘောတရားများကို ကျွမ်းကျင်စေရန် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည်။ အထက်ဖော်ပြပါဆွေးနွေးချက်တွင်၊ ၎င်းတို့၏ စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်များ၊ ဓာတ်ပြုမှုအမျိုးအစားများနှင့် နေ့စဉ်ဘဝတွင် ၎င်းတို့၏အသုံးချမှုများ၏ ဥပမာများအပါအဝင် ဗို့အားလျှပ်စစ်ဆဲလ်နှင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များအကြား အခြေခံကွာခြားချက်များကို ကျွန်ုပ်တို့ မီးမောင်းထိုးပြခဲ့ပါသည်။

ဤဆဲလ်အမျိုးအစားနှစ်မျိုးကို ကောင်းစွာနားလည်ခြင်းဖြင့် ဓာတုဗေဒစာမေးပွဲများတွင် ဆက်စပ်ပြဿနာအမျိုးမျိုးကို ဖြေရှင်းရန်နှင့် ခေတ်မီကိရိယာများနှင့် နည်းပညာအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးချရန် ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ပြင်ဆင်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။