Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Ìfiwéra Àwọn Sẹ́ẹ̀lì Voltaic àti Àwọn Sẹ́ẹ̀lì Elektrolitik
Àfiwéra láàárín àwọn sẹ́ẹ̀lì voltaic àti àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic jẹ́ kókó pàtàkì nínú kẹ́mísírì, pàápàá jùlọ nínú ìkẹ́kọ̀ọ́ electrochemistry. Àwọn méjèèjì jẹ́ àwọn ẹ̀rọ tí a lò láti mú iná mànàmáná jáde láti inú àwọn ìṣe kẹ́míkà tàbí láti darí àwọn ìṣe kẹ́míkà nípasẹ̀ lílo agbára iná mànàmáná. Àpilẹ̀kọ yìí yóò tẹnu mọ́ àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì láàárín àwọn sẹ́ẹ̀lì voltaic àti àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic nípasẹ̀ àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro àti ìjíròrò. Ète náà ni láti pèsè òye pípéye àti jíjinlẹ̀ nípa àwọn irú sẹ́ẹ̀lì méjì náà.
Sẹ́ẹ̀lì Voltaic
Sẹ́ẹ̀lì voltaic kan, tí a tún mọ̀ sí sẹ́ẹ̀lì galvanic kan, jẹ́ irú sẹ́ẹ̀lì electrochemical kan tí ó ń mú ìṣàn iná mànàmáná jáde láti inú ìṣe kẹ́míkà onígbà díẹ̀. Nínú sẹ́ẹ̀lì voltaic kan, ìṣe redox kan máa ń wáyé, níbi tí ìdínkù àti ìfàsẹ́yìn bá ń wáyé ní oríṣiríṣi elekitirodu. Láti lóye èyí dáadáa, ẹ jẹ́ kí a wo àpẹẹrẹ sẹ́ẹ̀lì voltaic kan.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1:
A ṣe anode ti sẹẹli voltaic kan lati inu zinc (Zn) ati katode ti bàbà (Cu). Ki a sọ pe wiwa lori tabili ti awọn agbara idinku boṣewa fihan pe agbara idinku boṣewa (E°) ti Cu²⁺/Cu jẹ +0,34 V ati ti Zn²⁺/Zn jẹ -0,76 V. Ṣe iṣiro agbara sẹẹli boṣewa (E° sẹẹli voltaic yii).
Ìjíròrò:
Ni akọkọ, kọ awọn iṣe-idaji sẹẹli fun ifoyina ati idinku.
– Anode (Ìfàsẹ́yìn): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
– Cathode (Idinku): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
A ṣírò agbára sẹ́ẹ̀lì boṣewa (Ẹ̀rọ E°) láti ìyàtọ̀ nínú agbára ìdínkù ti katódì àti ánódì.
– E° cell = E° kathode – E° anode
– Katode E° = +0,34 V
– E° anodu = -0,76 V
Nitorinaa agbara sẹẹli boṣewa ni:
\[ E°_{sel} = 0.34V – (-0.76V) \]
\[ E°_{cell} = 0.34V + 0.76V \]
\[ E°_{sel} = 1.10V \]
Nitorinaa, agbara sẹẹli boṣewa fun sẹẹli voltaic yii jẹ 1,10 V.
Sẹ́ẹ̀lì Electrolytic
Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, àwọn sẹ́ẹ̀lì elektrolytic máa ń lo agbára iná mànàmáná láti fipá mú kí àwọn ìṣe kẹ́míkà tí kì í ṣe ti ara wọn ṣẹlẹ̀. Nínú sẹ́ẹ̀lì elektrolytic kan, a máa ń lo agbára iná mànàmáná láti orísun ìta láti darí ìṣe redox tí kì í ṣe ti ara rẹ̀. Ẹ jẹ́ kí a wo àpẹẹrẹ sẹ́ẹ̀lì elektrolytic kan láti lóye àwọn ànímọ́ rẹ̀ àti àwọn ìlànà iṣẹ́ rẹ̀.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2:
Nínú ìlànà electrolysis, a máa ń ṣe aluminiomu láti inú oxide aluminiomu tí ó yọ́ (Al₂O₃). Ṣírò iye iná mànàmáná tí a nílò láti ṣe mole kan ti aluminiomu (Al). Gba pé moolu kan ti Al nílò moolu mẹta ti elekitironi.
Ìjíròrò:
Gẹ́gẹ́ bí ìlànà electrokemika fún electrolysis:
\[ Al^{3+}(aq) + 3e⁻ → Al(s) \]
A mọ̀ pé fún gbogbo mole aluminiomu, moles mẹ́ta ti elekitironi ni a nílò. Gẹ́gẹ́ bí òfin Faraday, a lè ṣírò iye iná mànàmáná (Q) tí a nílò nípa lílo fọ́múlá náà:
\[ Q = n \cdot F \]
iṣẹ́ mi:
– n jẹ́ iye àwọn moles ti àwọn elekitironi
– F ni iye Faraday ti o duro (96500 C/mol elekitironi)
Láti ṣe mole Al kan:
\[ n = 3 \text{ àwọn moles ti elekitironi} \]
Nítorí náà, iye iná mànàmáná (Q):
\[ Q = 3 \cdot 96500 \]
\[ Q = 289500 \ọ̀rọ̀{ C} \]
Nítorí náà, láti ṣe mole aluminiomu kan, a nílò 289500 coulombs ti ina.
Ìfiwéra Àwọn Sẹ́ẹ̀lì Voltaic àti Àwọn Sẹ́ẹ̀lì Elektrolitik
Táblì tó tẹ̀lé yìí ṣàkópọ̀ àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì láàrín àwọn sẹ́ẹ̀lì voltaic àti àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic:
| Àwọn Ẹ̀yà | Sẹ́ẹ̀lì Fọ́táìkì | Sẹ́ẹ̀lì Ẹ̀lẹ́ktírọ́lítìkì |
|——————————–|————————————————————————————–|
| Àwọn Orísun Agbára | Àwọn Ìhùwàsí Kẹ́míkà | Agbára Mọ̀nàmọ́ná |
| Iru Iṣesi | Àìfọwọ́kàn | Àìfọwọ́kàn |
| Anode (-)/Katode (+) | Anode (-), Katode (+) | Anode (+), Katode (-) |
| Ète | Ṣe iná mànàmáná | Ṣe àwọn ìṣesí kẹ́míkà |
| Àwọn Ohun Èlò | Bátìrì, àwọn sẹ́ẹ̀lì epo | Pípèsè, símẹ́ǹtì irin, àtúnṣe |
Àwọn Orísun Agbára:
Àwọn sẹ́ẹ̀lì Voltaic ń mú agbára iná mànàmáná jáde láti inú àwọn ìṣe kẹ́míkà aláìròtẹ́lẹ̀, nígbàtí àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic ń lo agbára iná mànàmáná láti orísun òde láti fipá mú àwọn ìṣe àìròtẹ́lẹ̀ wáyé.
Irú Ìhùwàsí:
Nínú sẹ́ẹ̀lì voltaic kan, ìhùwàpadà aláìròtẹ́lẹ̀ kan máa ń mú kí àwọn elektroni ṣàn láti anode sí cathode nípasẹ̀ circuit òde kan. Nínú sẹ́ẹ̀lì electrolytic kan, a máa ń lo ìṣàn iná mànàmáná láti ìta láti darí ìhùwàpadà kan tí kì yóò ṣẹlẹ̀ fúnra rẹ̀.
Anode ati Katodi:
Nínú sẹ́ẹ̀lì voltaic, anode ni elekitirodu odi, cathode sì ni elekitirodu rere. Nínú sẹ́ẹ̀lì electrolytic, anode ni elekitirodu rere, cathode sì ni elekitirodu odi. Èyí jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì tí ó máa ń da àwọn akẹ́kọ̀ọ́ rú.
Idi:
Ète pàtàkì ti sẹ́ẹ̀lì voltaic ni láti mú iná mànàmáná jáde, nígbàtí a ń lo sẹ́ẹ̀lì electrolytic láti mú kí àwọn ìṣesí kẹ́míkà, bíi ṣíṣe àtúnṣe irin tàbí electrolysis omi.
Aplikasi:
Àwọn sẹ́ẹ̀lì Voltaic ni a sábà máa ń lò nínú àwọn bátìrì àti àwọn sẹ́ẹ̀lì epo, èyí tí ó ń mú iná mànàmáná jáde fún onírúurú ìlò. A máa ń lo àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic nínú àwọn iṣẹ́ ilé-iṣẹ́ bíi lílo irin, lílo electroplating, àti lílo irin.
Ipari
Àwọn sẹ́ẹ̀lì voltaic àti electrolytic ló ń kó ipa pàtàkì nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní. Lílóye bí gbogbo irú sẹ́ẹ̀lì ṣe ń ṣiṣẹ́ àti bí a ṣe lè ṣírò onírúurú pàrámítà tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ìṣòro àpẹẹrẹ jẹ́ pàtàkì sí mímọ àwọn èrò electrochemistry. Nínú ìjíròrò tí ó wà lókè yìí, a ti tẹnu mọ́ àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì láàárín àwọn sẹ́ẹ̀lì voltaic àti electrolytic, títí kan àwọn orísun agbára wọn, àwọn irú ìṣesí, àti àpẹẹrẹ àwọn ìlò wọn nínú ìgbésí ayé ojoojúmọ́.
Pẹ̀lú òye tó dáa nípa àwọn oríṣi sẹ́ẹ̀lì méjì yìí, o ó ti múra tán láti yanjú onírúurú ìṣòro tó bá ara wọn nínú ìdánwò kẹ́mísírì kí o sì lò wọ́n fún onírúurú irinṣẹ́ àti ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní.
