تعليم

معلومات عن الخلايا الكهروكيميائية

معلومات عن الخلايا الكهروكيميائية

معلومات عن الخلايا الكهروكيميائية، تُعد الخلايا الكهروكيميائية إحدى الخلايا التي من الممكن أن تنتج من خلال التفاعلات الكيميائية أو من خلال الطاقة الكهربائية، حيث أن هذه الخلايا من أهم الخلايا الكيميائية التي تكون بفعل تفاعلات بين مواد كيميائية والكهرباء، فالخلايا الكهروكيميائية مهمة جداً في علم الكيمياء، ومن خلال مقالنا سنتعرف إلى بعض المعلومات عن الخلايا الكهروكيميائية.

ما هي الخلايا الكهروكيميائية ؟

الخلية الكهروكيميائية هي شيء يمكن أن ينتج تيارًا كهربائيًا من تفاعل كيميائي أو يستخدم الطاقة الكهربائية لإنتاج تفاعل كيميائي ، عندما تنتج الخلية الكهروكيميائية الكهرباء ، يشار إليها بالخلايا الكهربية أو الجلفانية ، وعندما تنتج الخلية الكهروميكانيكية مادة كيميائية التفاعل ، يشار إليه على أنه خلية كهربائية.

مكونات الخلايا الكهروكيميائية

تتكون الخلايا الكهروكيميائية من نوعين رئيسيين في الأجهزة الاستهلاكية ، الخلايا الأولية والثانوية ، وفي الخلية الأولية يتم إنتاج التيار بواسطة تفاعل كيميائي أحادي الاتجاه حيث يتأكسد معدن واحد من خلال تفاعل حمض أو قلوي ، وتستخدم الخلايا الأولية في البطاريات القلوية ذات الاستخدام الواحد، في الخلايا الثانوية ، يكون التفاعل الكيميائي قابلاً للعكس من خلال تطبيق تيار كهربائي ، والتأثير العملي لهذا الانعكاس هو خلية قابلة لإعادة الشحن ، وعادة ما تُرى الخلايا الثانوية في الأجهزة التي تستخدم بطاريات قابلة لإعادة الشحن وتشمل بطاريات ليثيوم أيون وهيدريد معدن النيكل وبطاريات النيكل والكادميوم، يمكن توصيل الخلايا الكهروكيميائية في سلسلة لتوفير عمر بطارية إضافي أو بالتوازي لتوفير المزيد من التيار الكهربائي ، وتستخدم البطاريات الكهروكيميائية القائمة على الخلايا مواد كيميائية قاسية تتطلب التخلص من النفايات الخطرة ، لذلك من المهم مراعاة البطاريات عند التخلص من الإلكترونيات الاستهلاكية، الكيمياء الكهربائية هي فرع من فروع الكيمياء التي تتعامل مع دراسة إنتاج الكهرباء من الطاقة المنبعثة خلال التفاعلات الكيميائية العفوية واستخدام الطاقة الكهربائية لإحداث تحولات كيميائية غير عفوية.

إقرأ أيضا:بحث عن الموجات الكهرومغناطيسية pdf

تعريف الموصلات المعدنية والإلكترونية

الموصلات هي تلك المواد التي تسمح للتيار الكهربائي بالمرور من خلالها ، وهناك فئتان رئيسيتان من الموصلات ، الموصلات المعدنية أو الموصلات الإلكترونية ، والمواد التي تسمح بمرور التيار الكهربائي عبر حركة الإلكترونات تُعرف بالموصلات المعدنية مثل المعادن، أما بالنسبة للموصلات الإلكتروليتية أو الإلكتروليتات ، فإن المواد التي تسمح بمرور الكهرباء عبر المحلول المائي أو الحالة المنصهرة والخاضعة للذوبان الكيميائي تسمى الموصلات الإلكتروليتية ، ومن أمثلة هذه المواد المحلول المائي للأحماض مثل القواعد والأملاح.

تعريف الخلايا الكهروكيميائية

الخلية الكهروكيميائية عبارة عن جهاز ينتج تيارًا كهربائيًا من الطاقة ينطلق من تفاعل أكسدة اختزال تلقائي ، وهذا النوع من الخلايا يشمل الخلايا الجلفانية أو الخلايا الفولتية التي سميت على اسم العالمين لويجي جالفاني وأليساندرو فولتا ، حيث أجرى هؤلاء العلماء العديد من التجارب على التفاعلات الكيميائية و التيار الكهربائي خلال أواخر القرن الثامن عشر، تحتوي الخلايا الكهروكيميائية على قطبين موصلين ، يطلق عليهما القطب الموجب والكاثود ، ويتم تعريف القطب الموجب على أنه القطب الذي تحدث فيه الأكسدة ، والكاثود هو القطب الذي يحدث فيه الاختزال. يمكن صنع الأقطاب الكهربائية من أي مواد موصلة بشكل كافٍ ، مثل المعادن وأشباه الموصلات والجرافيت وحتى البوليمرات الموصلة ، وبين هذه الأقطاب تحتوي على إلكتروليت يحتوي على أيونات يمكنها التحرك بحرية، تستخدم الخلية الفولتية قطبين مختلفين ، سيخضع الأنود للأكسدة وسيخضع الكاثود للاختزال ، وسيتأكسد معدن الأنود ، وينتقل من حالة الأكسدة 0 في الصورة الصلبة إلى حالة الأكسدة الموجبة وسيصبح أيونًا ، وفي الكاثود ، سيقبل أيون المعدن في المحلول إلكترونًا واحدًا أو أكثر من الكاثود ، وستنخفض حالة أكسدة الأيون إلى 0 ، وهذا يشكل معدنًا صلبًا مترسبًا في الكاثود ، ويجب توصيل القطبين بـ يسمح بعضها البعض بتدفق الإلكترونات التي تترك معدن الأنود وتتدفق من خلال هذا التلامس إلى الأيونات الموجودة على سطح الكاثود ، وهذا التدفق للإلكترونات هو تيار كهربائي يمكن استخدامه للقيام بعمل مثل تشغيل المحرك أو تشغيل الضوء.

إقرأ أيضا:أهداف فعاليات برنامج الأسبوع التعليمي والمهني بالمدارس

وأخيراً قد نكون تعرفنا إلى الخلايا الكهروكيميائية، حيث أن الخلايا الكهروكيميائية من أهم الأجهزة التي تعمل على انتاج التيارات الكهربائية من خلال التفاعلات الكيميائية، فهذه الخلايا مهمة جداً في إجراء التفاعلات الكيميائية.

بإمكانك أن تشاهد أيضاً :
السابق
فضل قول ..” رضيت بالله رَبًّا وبالإسلام دينا وَبِمُحَمَّدٍ نَبِيًّا “
التالي
الابتلاء وأنواعه وصوره والفرق بين البلاء والابتلاء

اترك تعليقاً