مكونات الخلية الجلفانية

الكثير يريد معرفة مكونات الخلية الجلفانية  حيث أن الخلية الجلفانية تتكون من أنود وكاثود وقنطرة ملحية وتحتوي أيضًا على سلك لكي يوصل هذان القطبين ببعضهما، حيث يتحدث الأكسدة عند قطب الأنود، ويحدث اختزال عند قطب الكاثود،  وللمزيد من المعلومات زوروا موقع عالم المعرفة.

مكونات الخلية الجلفانية

سنعرض لكن مكونات الخلية الجلفانية التي يبحث عنها الكثير:

  • تتكون الخلية الجلفانية من ثلاث أشياء وهما الأنود، الكاثود، سلك.
  • يعد الأنود القطب الموجب من الخلية الجلفانية.
  • يعتبر الكاثود القطب السالب في الخلية الجلفانية.
  • يتصل هذان القطبين بالسلك لكي يتم اختزال عند قضب الكاثود، وحدوث اكسدة عند قضب الأنود.
  • جسر الملح: المكون الأساسي للخلية الجلفانية هو أنبوب على شكل حرف U يحتوي على محلول إلكتروني ؛ إنه جسر اتصال أو وسيط يسمح بحدوث تفاعلات الأكسدة.
  • تنقسم البطارية إلى نصفين: يحدث نصف تفاعل الأكسدة في النصف الأول من البطارية، ويحدث نصف تفاعل الاختزال في النصف الآخر من البطارية.
  • الأقطاب الكهربائية: تحتوي هذه الأقطاب على عملية الأكسدة والاختزال التي يمكن أن تولد التيار ويتدفق عبر الخلية الجلفانية.

أنواع الخلايا الكهروكيميائية

هناك نوعان أساسيان من الخلايا الكهروكيميائية:

  • البطاريات الأولية: البطاريات الكهروكيميائية التي تحدث فيها تفاعلات كيميائية وتولد الكهرباء لأنها تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية من خلال الأكسدة التلقائية وردود الفعل التي تتسبب في تدفق الإلكترونات، مثل البطاريات المستخدمة لتشغيل الأجهزة والأدوات الكهربائية.
  • بطاريات التحليل الكهربائي: هي بطاريات تستخدم الطاقة الكهربائية لتوليد تيار كهربائي من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال غير التلقائية، ولكنها تتطلب طاقة كهربائية خارجية لتعمل.
  • على سبيل المثال تستخدم البطاريات لتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين، وتحول هذه البطاريات خام الألومنيوم إلى ألومنيوم.
  • البطاريات القابلة لإعادة الشحن هي أمثلة على هذين النوعين من البطاريات.
  • عند تشغيل الجهاز فإنها تعمل كبطاريات أساسية، وعندما يتم شحنها فإنها تعمل كبطاريات.

مفهوم الخلايا الجلفانية

  • هي البطارية الأساسية أو الجهد الكهربي هو بطارية كهروكيميائية تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية وتستخدم لتوليد تيار كهربائي من خلال تفاعلات الأكسدة والعودة.
  • تحدث هذه التفاعلات داخل البطارية وتتسبب في تدفق الإلكترونات، وتؤدي إلى فهم مفصل لهذه العملية يجب أن نفهم أولاً ما هو مفهوم الأكسدة والارتجاع.

اقرأ أيضًا: ما هي طبقات الغلاف الجوي

مكونات الخلية الجلفانية
مكونات الخلية الجلفانية

تفاعل الأكسدة والإرجاع

  • يمثل مفهوم الأكسدة والاختزال تفاعلين كيميائيين متزامنين لتبادل الإلكترونات، حيث يتأكسد المتفاعل الذي يفقد الإلكترونات، وتنخفض المادة التي تكتسب هذه الإلكترونات.

مبدأ عمل الخلية الجلفانية

  • البطارية الأساسية تتكون من نصفين للبطارية، نصف البطارية يحتوي على قطب كهربائي مغمور، كل نصف البطارية مغمور في محلول الملح الخاص بها، أحد الأقطاب هو كاثود القطب موجب الشحنة، والآخر هو القطب السالب قطب كهربائي يمثل الأنود، والنصفان متصلان بواسطة أسلاك معدنية.
  • عندما يتم توصيل الدائرة، فإن النصف الأول من بطارية الأنود يؤدي فقط عملية الأكسدة، بينما يقوم النصف الآخر من الكاثود بعملية الاختزال فقط، وتأكسد الزنك في الأنود في خلية دانيال.

رد فعل بطارية دانيال عند الكاثود والأنود هو:

  • في الكاثود: Cu 2+ + 2e – → Cu
  • في الأنود: Zn → Zn 2+ + 2e –

مثال تطبيقي عن الخلية الجلفانية

  • نضع معادن النحاس والزنك في عبوتين منفصلتين ثم نغمسهما في محلول الملح الخاص بهما على التوالي، ثم نغمس الزنك في كبريتات الزنك.
  • ونغمر النحاس في كبريتات النحاس، ثم نربطهما عبر أسلاك معدنية لتشكيل كل الإلكترونات.
  • ينتقل التيار من معدن إلى معدن آخر يحدث تفاعل أكسدة في الزنك، ويفقد قطب الزنك إلكترونين.
  • عندما تصل الإلكترونات المفقودة بالزنك إلى القطب النحاسي، يكتسب معدن النحاس إلكترونين، يتم تقليلهما وتحويلهما إلى نحاس ترسب الذرات على أقطاب نحاسية.
  • في هذه الحالة لن يتم خلط الأملاح معًا بشكل مباشر ولكن يمكن خلطهما باستخدام جسر أو وسيط يسهل نقل الأيونات، ولكن يجب أيضًا التأكد من عدم خلط الأملاح مع بعضهما البعض وأن الحاوية تحتوي على معدن يظل محلول الملح محايدًا.
  • ولا يهم نوع جسر الملح المستخدم للتفاعل الكيميائي، طالما أنه لا يتداخل مع عمليات الأكسدة والاختزال.

لقد تعرفنا في ذلك المقال على مكونات الخلية الجلفانية ….

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى