ELEMENTUL GALVANICBaterii si celule de

combustieCaraiman Iulia

XII B

Numim element galvanic o sursă de energie electrică în care energia chimică se transformă în energie electrică.

Elementele galvanice au fost descoperite de Luigi Galvani dupa al carui nume au si primit denumirea de « galvanice » .

STRUCTURA GENERALA A UNUI ELEMENT GALVANIC

Elementul galvanic este alcătuit din:• două semicelule – fiecare semicelulă fiind alcătuită dintr-un electrod

metalic (Cu, Zn) şi o soluţie a unei sări solubile a metalului respectiv (CuSO4, ZnSO4)

• circuitul exterior în care este intercalat un voltmetru• puntea de sare – un tub de sticlă sub forma literei U în care se

introduce soluţia saturată a unei sări( KCl ) şi care are rolul de a face contactul electric între cele două soluţii.

Experimental s-a constatat că zincul are tendinţa mai mare de a trimite ioni în soluţie decât cuprul.

Ecuaţiile proceselor care au loc în cele două semicelule sunt: Anodul (-) sau electrodul negativ la nivelul caruia are loc

oxidarea- (electrodul de Zn )

A(-) Zn0 → Zn+2 +2e –oxidare

Catodul (+) sau electrodul pozitiv , unde are loc procesul de reducere- (electrodul de Cu)

C(+) Cu+2 +2e -→ Cu0 reducere

Aparatura electronică portabilă necesită multe tipuri de baterii și celule mici. Iar bateriile de mare putere, reîncărcabile, pornesc motoarele mașinilor și

acționează unelte portabile.

1 2

1. Într-o pilă “uscată”, electronii părăsesc electrodul anod(recipientul de zinc), trec printr-un circuit i reintră prin electrodul catod.(tija de șcărbune).

2. O baterie de ma ină cu plumb i acid con ine ase pile electrice ș ș ț șreîncărcabile, de doi vol i, care sunt conectate pentru a da o capacitate țtotală de 12 vol i. Fiecare pilă are un anod de plumb i un catod de ț șbioxid într-un electrolit de aird sulfuric diluat.

O simplă observare a reacției broaștelor moarte la metal, a condus la o descoperire revoluționară pentru umanitate.

Bateriile constau dintr-un numar de pile electrice conectate intre ele, pentru a produce un voltaj (tensiune electrica) mai mare decat o singura pila electrica.

Broastele moarte au condus la inventarea pilelor si bateriilor electrice. In 1786, omul de stiinta Luigi Galvani a descoperit ca broastele disecate se contractau cand le atingea cu bisturiul. Apoi, din intamplare, el a descoperit ca picioarele puteau fi facute sa se miste doar prin atingerea lor de metal. Galvani era pus in incurcatura in ceea ce privea natura acestui fenomen, si sursa lui.

Raspunsul a fost dat in anul 1790 de Alessandro Volta. Picioarele broastelor se contractasera deoarece lichidele din interiorul lor reactionau la contactul cu doua metale diferite: alama si fierul. Aceasta combinatie forma o pila electrica simpla si curentul produs de aceasta facea sa se contracte muschii picioarelor broastei.Volta a conceput pile(pila voltaica) si baterii practice.

Tipuri de celule electrice

Elementele galvanice primare trebuie inlocuite cand

substantele lor chimice s-au transformat atat de mult incat ele nu

mai pot produce un curent util. Elementele galvanice secundare

sunt reincarcabile. Curentul electric de la o instalatie de incarcare,

de obicei alimentata de la retea, este trecut prin celulele electrice

descarcate. Substantele chimice initiale sunt refacute facand astfel

celulele din nou utilizabile. Sarcina care intra in pile in timpul

incarcarii este stocata ca energie chimica si se acumuleaza treptat.

Din acest motiv bateriile din elementele galvanice

secundare sunt adesea numite baterii de acumulare, sau

acumulatoare. Ele se folosesc la masini si la unele aparaturi

electrice de uz casnic, precum uneltele electrice reincarcabile.

Celulele de combustie nu necesitia reincarcare,

in ele se introduc substantele chimice defiecare data cand se foloseste

electricitatea.Acestea sunt mult prea costisitoare

pentruaplicatiile uzuale si sunt folosite doar in

unelestatii spatiale.