componenten:

* twee halve cellen:

* anode: Samengesteld uit een zinkelektrode ondergedompeld in een zinksulfaatoplossing (ZnSO₄). Zink wordt geoxideerd bij de anode en brengt elektronen in het externe circuit vrij.

* kathode: Samengesteld uit een koperelektrode ondergedompeld in een kopersulfaatoplossing (CUSO₄). Koperionen (Cu²⁺) in de oplossing worden verminderd bij de kathode, waardoor elektronen van het externe circuit worden geaccepteerd.

* Salt Bridge: Een poreuze barrière die de twee halve cellen verbindt. Hiermee kan de stroom van ionen elektrische neutraliteit in de oplossingen handhaven, waardoor de opbouw van lading wordt voorkomen die de reactie zou stoppen.

* extern circuit: Een draad die de anode en de kathode verbindt, waardoor elektronen van de anode naar de kathode kunnen stromen.

reactie:

De algemene reactie in een Daniell -cel is:

Zn (s) + cu²⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + cu (s)

* anode (oxidatie): Zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2e⁻

* kathode (reductie): Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)

Hoe het werkt:

1. zinkatomen aan de anode verliezen elektronen en worden zinkionen (Zn²⁺), die oplossen in de zinksulfaatoplossing.

2. elektronen stromen door het externe circuit Van de anode naar de kathode.

3. Koperionen (Cu²⁺) in de kopersulfaatoplossing accepteren elektronen bij de kathode en worden gereduceerd tot koperatomen, afzetting op de koperelektrode.

4. Met de zoutbrug kan ionen tussen de halve cellen stromen om elektrische neutraliteit te behouden. Dit voorkomt de opbouw van positieve lading in de zinkhalfcel en negatieve lading in de koperen halve cel.

Kenmerken:

* produceert een gestage spanning van ongeveer 1,1 volt.

* heeft een relatief lange levensduur.

* niet-oplaadbaar. Zodra de zinkelektrode is verbruikt, werkt de cel niet meer.

Toepassingen:

* Historisch gezien werden Daniell -cellen gebruikt als een praktische bron van elektriciteit.

* Vandaag worden ze voornamelijk gebruikt in educatieve instellingen om de principes van elektrochemie aan te tonen.

Samenvattend:

De Daniell -cel is een eenvoudig maar belangrijk voorbeeld van een elektrochemische cel die chemische energie omzet in elektrische energie. Het toont de principes van oxidatie-reductiereacties, elektronenstroom en ionisch transport, en biedt een fundamenteel begrip van hoe batterijen werken.