Як скласти гальванічний елемент. Як зібрати гальванічний елемент цинковий мідний електроди лампочка.

гальванічного елементом називають хімічний джерело струму. З декількох таких елементів можна скласти батарею, що дає необхідну напругу для живлення електроприладу. Найпростіший гальванічний елемент називають ще елементом Калло. Зробити його можна в домашніх умовах або в шкільній лабораторії.
Вам знадобиться
  • - скляний стакан або банку;
  • - мідний дріт або свинцева пластина;
  • - смужка або стрижень з цинку;
  • - вода;
  • - кухонна сіль;
  • - трохи сірчаної кислоти;
  • - мідний купорос;
  • - вольтметр або тестер;
  • - мірна хімічний посуд;
  • - ваги;
  • - слюсарні інструменти.
Інструкція
1
Зачистіть до блиску мідний дріт. Це можна зробити напилком або наждачним папером. Скрутіть з неї довільну концентричну спіраль діаметром трохи менше діаметра дна склянки. Покладіть спіраль на дно, а вільний кінець виведіть вище краю склянки.
2
З цинку виріжте смужку, довжина якої на 1-2 см більше висоти склянки. Зігніть його так, щоб він міг висіти на краю склянки, а інший його кінець, що знаходиться всередині судини, не діставав би до дна і лежачого на ньому мідного електрода приблизно на 1 см.
3
Приготуйте 10% розчин кухонної солі. Коли сіль повністю розчиниться, додайте 3-4 краплі концентрованої сірчаної кислоти. Влийте розчин в стакан з електродами.
4
Всипте в стакан невелика кількість кристалічного мідного купоросу так, щоб він утворив тонкий шар (1-2 мм) на мідному електроді. Розчин повинен мати вигляд прозорої рідини. Верхня частина його залишається безбарвною, а нижня забарвлюється в темно-синій колір.
5
Візьміть вимірювальний прилад (лабораторний вольтметр, тестер, авометр Чи мультиметр) і підключіть його за допомогою затискачів "крокодил" до електродів гальванічного елемента. При цьому цинковий електрод підключіть до клеми з маркуванням "-", а мідний, відповідно, до "+". Елемент Калло розвиває ЕРС, рівну 1 В, і має внутрішній опір близько 2-3 Ом. Такі елементи можна зібрати в батарею, дає напругу, достатню для живлення транзисторного приймача, невеликого ліхтарика та інших невеликих пристроїв.
Корисна порада
Під час експлуатації гальванічного елемента Калло не рекомендується струшувати його і перевертати. Розчин може розплескатися, а він містить кіслоту.Следіте за тим, щоб електроди не торкалися одне одного, інакше гальванічний елемент припинить роботу. При виготовленні гальванічних елементів цього типу мідний електрод можна замінити свинцевим і виконати його, наприклад, у вигляді стержня, а цинковий - у вигляді кільця, що охоплює цей стрижень. Чим більше будуть поверхні електродів, тим менше внутрішній опір гальванічного елемента і тим більше ресурс його роботи. Від двохсот гальванічних елементів Калло, включених послідовно, можна живити невелику мережеву електричну лампочку. При необхідності поєднати велику кількість таких елементів їх необхідно робити в тонких пробірках, встановлених в спеціальну підставку. Електроди при цьому робляться з розплющеної мідної та цинкової дроту у вигляді пластин. Замість кухонної солі можна застосувати глауберову.
В основі роботи гальванічного елемента, або елемента Даніеля, лежать хімічні реакції для вироблення електричної енергії. Кілька гальванічних елементів з'єднаних між собою складають батарею. Розрахунок такий електрохімічної комірки не складає труднощів.
Вам знадобиться
  • Довідкова література
  • База по окислювально-відновним потенціалом
  • Стандартні електродні потенціали при 25o С
  • Ручка
  • Листок паперу
Інструкція
1
Підібрати хімічні елементи, які будуть використані для роботи за допомогою бази по окислювально-відновним потенціалом. Дуже часто в таких цілях використовують сульфат цинку і мідний купорос, тому що їх дуже легко придбати в будь-якому садівничому магазині.
2
Записати формулу гальванічного елемента в стандартному вигляді. Наприклад: Zn | ZnSO4 || CuSO4 | CuЗдесь вертикальна лінія позначає кордон розділу фаз, а подвійна вертикальна лінія - сольовий місток.
3
Записати електродні полуреакции, користуючись таблицею електроднихпотенціалів. Зазвичай їх записують у вигляді реакцій відновлення. Для нашого прикладу це виглядає наступним чином: Правий електрод: + 2Cu +2 e = CuЛевий електрод: + 2Zn +2 e = Zn
4
Записати загальну реакцію на гальванічному елементі. Вона являє собою різницю між реакціями на правому і лівому електродах: + 2Cu + Zn = Cu + Zn2 +
5
Розрахувати потенціали лівого і правого електродів за формулою Нернста.
6
Розрахувати електрорушійну силу (ЕРС) для гальванічного елемента. Вона, в загальному випадку, дорівнює різниці потенціалів лівого і правого електродів. Якщо ЕРС позитивна, то реакція на електродах протікає мимовільно. Якщо ЕРС негативна, то мимовільно протікає зворотна реакція. Для більшості гальванічних елементів ЕРС знаходиться в межах 1.1 Вольта.
Зверніть увагу
Намагайтеся вибирати ті хімічні елементи, які не є токсичними або особливо шкідливими, оскільки їх буде складно знайти у продажу, і вони можуть нанести непоправної шкоди вашому здоров'ю.
Корисна порада
Перед тим як вибирати речовини для гальванічного елемента, порадьтеся з фахівцем або знайдіть в довідковій літературі, яка пара дасть найбільшу позитивну різницю потенціалов.Проверьте свої розрахунки кілька разів або дайте їх на перевірку досвідченому людині.