Fa'ata'ita'iga o Fesili e Talanoaina ai le Fa'atusatusaga o Sela Voltaic ma Sela Electrolytic
O le faʻatusatusaga i le va o sela voltaic ma sela electrolytic o se mataupu taua tele i le kemisi, aemaise lava i le suʻesuʻeina o le electrochemistry. O masini uma ia e lua e faʻaaogaina e gaosia ai le eletise mai tali faʻakemikolo poʻo le faʻatonutonuina o tali faʻakemikolo e ala i le faʻaaogaina o le malosi eletise. O lenei tusiga o le a faʻamamafaina ai eseesega autu i le va o sela voltaic ma sela electrolytic e ala i faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli ma talanoaga. O le sini ia tuʻuina atu se malamalamaga maeʻaeʻa ma loloto o ituaiga sela e lua.
Sela Voltaic
O le voltaic cell, e taʻua foʻi o le galvanic cell, o se ituaiga o electrochemical cell e gaosia ai se eletise mai se faʻalavelave faʻafuaseʻi o le vailaʻau. I totonu o se voltaic cell, e tupu ai se redox reaction, lea e tupu ai le faʻaitiitia ma le oxidation i electrodes eseese. Ina ia malamalama atili i lenei mea, seʻi o tatou vaʻavaʻai i se faʻataʻitaʻiga o se voltaic cell.
Fa'ata'ita'iga Fesili 1:
O le anode o se voltaic cell e faia i le zinc (Zn) ma le cathode o le copper (Cu). Faapea o le tilotilo i se laulau o standard reduction potentials e faaalia ai o le standard reduction potential (E°) o le Cu²⁺/Cu e +0,34 V ma o le Zn²⁺/Zn e -0,76 V. Fuafua le standard cell potential (E° cell) o lenei voltaic cell.
Talanoaga:
Muamua, tusi ia tali o le afa-sela mo le faʻaokeseneina ma le faʻaitiitia.
– Anode (Oxidation): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
– Cathode (Fa'aitiitiga): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
O le gafatia masani o le sela (E° sela) e fuafuaina mai le eseesega o le gafatia faʻaitiitia o le cathode ma le anode.
– E° sela = E° cathode – E° anode
– E° katote = +0,34 V
– E° anode = -0,76 V
O lea la, o le malosiaga masani o le sela e:
\[ E°_{sel} = 0.34V – (-0.76V) \]
\[ E°_{selau} = 0.34V + 0.76V \]
\[ E°_{sel} = 1.10V \]
O lea la, o le malosiaga masani o le sela mo lenei sela voltaic e 1,10 V.
Sela Eletise
Ae o sela eletise, e faʻaaogaina le malosiaga eletise e faʻamalosia ai ni tali faʻakemikolo e le faʻafuaseʻi. I totonu o se sela eletise, e faʻaaogaina se eletise mai se puna mai fafo e faʻatino ai se tali redox lea e le tupu na o ia. Seʻi o tatou vaʻavaʻai i se faʻataʻitaʻiga o se sela eletise e malamalama ai i ona meatotino ma mataupu faʻavae o galuega.
Fa'ata'ita'iga Fesili 2:
I le faagasologa o le electrolysis, e gaosia le alumini mai le alumini oxide ua liusuavai (Al₂O₃). Fuafua le aofaʻi o le eletise e manaʻomia e gaosia ai le 1 mole o le alumini (Al). Faʻapea o le tasi mole o le Al e manaʻomia ai le tolu mole o electrons.
Talanoaga:
E tusa ai ma le fua fa'atatau eletise mo le electrolysis:
\[ Al^{3+}(aq) + 3e⁻ → Al(s) \]
Ua iloa o mole uma o le alumini, e 3 mole o eletise e manaʻomia. E tusa ai ma le tulafono a Faraday, o le aofaʻi o le eletise (Q) e manaʻomia e mafai ona fuafuaina e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ Q = n \cdot F \]
di mana:
– n o le aofaʻi o moles o electrons
– O le F o le tumau o Faraday (96500 C/mol electrons)
Ina ia maua le 1 mole o le Al:
\[ n = 3 \text{ mole o eletise} \]
O lea la, o le aofaʻi o le eletise (Q):
\[ Q = 3 \cdot 96500 \]
\[ Q = 289500 \text{ C} \]
O lea la, ina ia maua le 1 mole o le alumini, e manaʻomia le 289500 coulombs o le eletise.
Faatusatusaga o Sela Voltaic ma Sela Electrolytic
O le laulau o loʻo mulimuli mai o loʻo aoteleina ai eseesega autū i le va o sela voltaic ma sela electrolytic:
| Va'aiga | Sela Voltaic | Sela Electrolytic |
|—————————–|————————————|——————————–|
| Punaoa o le Malosiaga | Tali Fa'akemikolo | Malosiaga Eletise |
| Ituaiga o Tali | Fa'afuase'i | E lē fa'afuase'i |
| Anode (-)/Katode (+) | Anode (-), Katode (+) | Anode (+), Katode (-) |
| Fa'amoemoega | Gaosia le eletise | Fa'aosofia ai ni tali fa'akemikolo |
| Fa'aoga | Maa, sela suau'u | Fa'apipi'iina, fa'apala u'amea, fa'amamāina |
Punaoa o le Malosiaga:
E maua mai e sela voltaic le malosi eletise mai ni gaioiga fa'afuase'i o vaila'au, ae o sela electrolytic e fa'aogaina le malosi eletise mai se punaoa mai fafo e fa'amalosia ai ni gaioiga e le fa'afuase'i e tupu.
Ituaiga o Tali:
I totonu o se sela voltaic, o se tali fa'afuase'i e mafua ai ona tafe atu eletise mai le anode i le cathode e ala i se matagaluega i fafo. I totonu o se sela electrolytic, e fa'aaogaina se tafe eletise mai fafo e fa'atino ai se tali e le tupu na o ia.
Anode ma Cathode:
I totonu o se sela voltaic, o le anode o le eletise leaga ma le cathode o le eletise lelei. I totonu o se sela electrolytic, o le anode o le eletise lelei ma le cathode o le eletise leaga. O se tasi lea o eseesega autu e masani ona fenumiai ai tamaiti aʻoga.
Sini:
O le autū autū o se sela voltaic o le faʻatupuina lea o le eletise, aʻo faʻaaogaina se sela electrolytic e faʻaosofia ai ni tali faʻakemikolo, e pei o le faʻamamāina o uʻamea poʻo le electrolysis o le vai.
Talosaga:
E masani ona fa'aaogaina sela voltaic i maa ma sela suau'u, ia e gaosia ai le eletise mo le tele o fa'aoga. E fa'aaogaina sela electrolytic i faiga fa'apisinisi e pei o le fa'apala u'amea, fa'apala eletise, ma le fa'amamāina o u'amea.
I'uga
E taua tele le sao o sela voltaic ma sela electrolytic i tekinolosi o aso nei. O le malamalama i le auala e galue ai ituaiga sela taʻitasi ma le auala e fuafua ai vaega eseese e aofia ai e ala i faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli o le ki lea i le aʻoaʻoina o manatu o le electrochemistry. I le talanoaga o loʻo i luga, ua matou faʻamamafaina ai eseesega taua i le va o sela voltaic ma sela electrolytic, e aofia ai a latou puna o le malosi, ituaiga o tali atu, ma faʻataʻitaʻiga o a latou faʻaoga i le olaga i aso faisoo.
A e malamalama lelei i nei ituaiga sela e lua, o le a sili atu lou saunia e foia faafitauli eseese e fesootai i suega kemisi ma faaaoga i meafaigaluega ma tekinolosi faaonaponei eseese.
