Zelula galbanikoak

Gailu mota horietatik energia elektrikoa lor daiteke erreakzio red-oxak erabiliz.

Gailurik soilena Daniell pila da. Pila mota hori bi elementuk osatzen dutela esan dezakegu: zinkezko barra bat du (elektrodoa) zink sulfatozko disoluzio akuoso batean partzialki sartuta. Bestalde, kobrezko barra bat (elektrodoa) du kobre sulfato disoluzio (II) batean partzialki sartuta. Bi disoluzioak ontzi ezberdinetan daude nahastu ez daitezen eta mintz porotsu batek bereizten ditu.

Zinka kobrea baino erreduktoreagoa da, eta hortik lor daitekeen elektrodoa honako hau izango da:

Zink ioiak ur disoluziora igarotzen dira eta bi elektroiak elektrodoan geratzen. Hala, elektrodoa negatiboki kargatuta geratzen da.

Kobre elektrodoan erredukzio erreakzio bat gertatzen da, eta kobre ioi (II) bakoitzak bi elektroi eskuratzen ditu:

Zelula elektrolitikoak

Erreakzio oxidazio-erredukzio bat gertatzen da korronte elektriko bidez gailu horietan. Zelula galbanikoen alderantzizko prozesua da hain justu.

Korronte elektriko batek erreakzio kimiko bat sortzen duen prozesuari elektrolisia deitzen zaio.

Zelula elektrolitikoak metal inertezko bi elektrodo ditu. Elektrodo horiek konposatu ionikozko disoluzio batean (elektrolitoa) partzialki sartuta daude (konposatu ioniko horren elektrolisia egin nahi da kasu horretan).

Elektrolitoan murgilduta dauden elektrodoetariko bat, tentsio zuzeneko iturri baten polo positiboarekin konektatzerakoan, eta beste elektrodoa polo negatiboarekin konektatzerakoan, ioi positiboak polo negatiborantz abiatuko dira eta hor erredukzio erreakzio bat gertatuko da. Elektrodo horri katodo izena ematen zaio. Elektrolitoa NaCl balitz, honako hau litzateke erreakzioa:

Elektrodo positiborantz karga negatiboa duten ioiak joan ohi dira (Cl- ioiak, ondorengo adibidean). Hala, oxidazio erreakzio bat gertatzen da eta elektrodo mota horri anodoa deitzen zaio:

Oxidazio-erredukzio erreakzio ohikoak

Edozein substantzia oxidatzailek substantzia erreduktore batekin erreakzionatzen du. Horregatik, red-ox erreakzioak red-ox balorazioak egiteko ere erabiltzen dira.

Gehien erabiltzen den oxidatzailea permanganato potasikoa da, eta balorazio mota horiei permanganimetria balorazioak deitzen zaie.

Permanganato potasikoa oxidatzaile oso gogorra da eta azidotan dagoenean, ekuazio honen arabera erreduzitzen da:

• Dikromato potasikoarekin egindako balorazioak. Dikromato potasikoa honen arabera erreduzitu egiten da:

  Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 6e^- ® 2 Cr³⁺ + 7 H₂O

• Automobilen baterietako red-ox erreakzioak: berun metagailuak dira eta erreakzio kimikoak itzulgarriak izateko ezaugarri berezia dute. Hala, prozesua alderantziz eginez gero, hau da, energia elektrikoa emanez, metagailua berriro aktibatzen da (bateria kargatu egiten da berriro).

  Elektrodoak berunezko eta berun dioxidozko plaka multzo bat dira eta pisuzko %38ko kontzentrazioa duen azido sulfurikoan sartuta daude.

  Berunezko elektrodoan (polo negatiboa) gertatzen den erreakzioa honako hau da:

  Pb + SO₄^2- ® PbSO₄ + 2e^-

  Berun dioxidoa (polo positiboa) duen elektrodoan honako hau izan ohi da:

  2e^- + 4H⁺ + PbO₂ + SO₄^2- ® PbSO₄ + 2 H₂O

  Erabateko erreakzioa ondorengo hau da:

  Pb + PbO₂ + 2 H₂SO₄ ® 2 PbSO₄ + 2 H₂O

  Berun edo berun dioxido osoa berun sulfato bihurtu denean, bateria deskargatuta dagoela esan dezakegu.

  Korronte elektrikoa lotzen badiogu, erreakzioak alderantzizkatu egiten dira; hau da, kargatu egiten da:

  2 PbSO₄ + 2 H₂O ® Pb + PbO₂ + 2 H₂SO₄