Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is het doel van zoutbrug in een elektrochemische cel?

De zoutbrug in een elektrochemische cel dient een cruciaal doel: Het handhaven van elektrische neutraliteit in de cel.

Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

* Redox -reacties: Elektrochemische cellen werken volgens het principe van redoxreacties. De ene halve cel ondergaat oxidatie (verlies van elektronen), terwijl de andere reductie ondergaat (winst van elektronen).

* elektronenstroom: Elektronen stromen van de anode (waar oxidatie optreedt) naar de kathode (waar reductie optreedt) door een extern circuit. Dit creëert een elektrische stroom.

* onbalans: Deze elektronenstroom verlaat de anode met een overmaat positieve lading en de kathode met een overmaat negatieve lading. Zonder een zoutbrug zou deze ladingsonbalans de reactie snel stoppen omdat deze zich zou verzetten tegen verdere elektronenstroom.

* Salt Bridge -oplossing: De zoutbrug is gevuld met een elektrolytoplossing, meestal met een sterke elektrolyt met inerte ionen zoals kaliumchloride (KCL). Deze ionen zijn mobiel en kunnen migreren binnen de zoutbrug.

* Neutraliteit handhaven: Wanneer de anode positief wordt geladen, migreren negatief geladen ionen uit de zoutbrug (zoals CL-) naar de halfcel van de anode om de positieve lading te neutraliseren. Evenzo migreren positief geladen ionen uit de zoutbrug (zoals K+) naar de halve cel van de kathode om de negatieve lading te neutraliseren.

* Circuit voltooid: Deze beweging van ionen voltooit het circuit, waardoor de elektrochemische reactie kan doorgaan.

In wezen fungeert de zoutbrug als een leiding voor de stroom van ionen, het in evenwicht brengen van de opbouw van de lading in de halve cellen en het voorkomen van de elektrochemische reactie om te stoppen.

Zonder de zoutbrug zou de elektrochemische cel snel gepolariseerd worden, wat betekent dat het potentiaalverschil tussen de elektroden zou afnemen en de stroom zou dalen, waardoor de cel nutteloos zou worden.