ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Chemia · Redoks i elektrochemiaklasa 2 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/2/chemia/ogniwo-galwaniczne-i-obieg-ladunku/

Chemia · Redoks i elektrochemia · kl. 2

Ogniwo galwaniczne i obieg ładunku

Ogniwo to „bateria” zrobiona z dwóch metali i dwóch roztworów. Zobacz, co dzieje się na każdej elektrodzie i którędy płyną elektrony i jony.

ok. 2 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Półogniwo i schemat ogniwa

  • Półogniwo to elektroda (metal) zanurzona w roztworze własnych jonów, np. Zn w roztworze Zn²⁺. W szkole wystarczą półogniwa, w których metal jest w roztworze swojej soli.
  • Ogniwo galwaniczne zamienia energię chemiczną samorzutnej reakcji redoks na energię elektryczną. Utlenianie i redukcja zachodzą w osobnych półogniwach.
  • Schemat ogniwa Daniella: A(−⁠) Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu (+)K. Pionowa kreska to granica faz (metal | roztwór), a podwójna ‖ to klucz elektrolityczny.

2Anoda i katoda

  • Anoda to elektroda, na której zachodzi utlenianie. Tu: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Cynk rozpuszcza się, więc elektroda lekko traci masę. W ogniwie anoda jest biegunem ujemnym (−⁠).
  • Katoda to elektroda, na której zachodzi redukcja. Tu: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. Miedź osadza się i elektroda zyskuje masę. W ogniwie katoda jest biegunem dodatnim (+).
  • Reakcja sumaryczna: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu.
elektrony: Zn → Cuklucz: ruch jonówZnCuZn²⁺Cu²⁺anoda (−)katoda (+)Zn → Zn²⁺ + 2e⁻Cu²⁺ + 2e⁻ → Cuaniony → anoda · kationy → katoda
Ogniwo Daniella: elektrony płyną przewodem od cynku do miedzi, a jony przez klucz elektrolityczny.
Sprawdź, czy rozumiesz

Co oznacza podwójna kreska ‖ w schemacie ogniwa?

3Którędy płynie ładunek

  • Elektrony płyną przewodem zewnętrznym od anody (Zn) do katody (Cu). Kierunek umownego prądu jest odwrotny.
  • Jony poruszają się w roztworach i w kluczu. Aniony idą ku anodzie, gdzie przybywa Zn²⁺. Kationy idą ku katodzie, gdzie ubywa Cu²⁺.
  • Klucz elektrolityczny zamyka obwód i wyrównuje ładunki w obu półogniwach. Bez niego ogniwo szybko przestaje działać.
Zapamiętaj

Anoda: utlenianie, biegun (−⁠). Katoda: redukcja, biegun (+). Elektrony: od anody do katody przewodem. Jony: przez klucz.

Uwaga na błąd

Elektrony nie płyną przez klucz elektrolityczny ani przez roztwór. Roztworem płyną jony.

✎Ściąga: Ogniwo galwaniczne i obieg ładunku

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Anoda: utlenianie, biegun (−⁠). Katoda: redukcja, biegun (+). Elektrony: od anody do katody przewodem. Jony: przez klucz.
  • Półogniwo to elektroda (metal) zanurzona w roztworze własnych jonów, np. Zn w roztworze Zn²⁺. W szkole wystarczą półogniwa, w których metal jest w roztworze swojej soli.
  • Ogniwo galwaniczne zamienia energię chemiczną samorzutnej reakcji redoks na energię elektryczną. Utlenianie i redukcja zachodzą w osobnych półogniwach.
  • Anoda to elektroda, na której zachodzi utlenianie. Tu: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Cynk rozpuszcza się, więc elektroda lekko traci masę. W ogniwie anoda jest biegunem ujemnym (−⁠).
  • Katoda to elektroda, na której zachodzi redukcja. Tu: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. Miedź osadza się i elektroda zyskuje masę. W ogniwie katoda jest biegunem dodatnim (+).
  • Klucz elektrolityczny zamyka obwód i wyrównuje ładunki w obu półogniwach. Bez niego ogniwo szybko przestaje działać.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Które zdanie o ogniwie Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu jest poprawne?

    1. ACynk jest katodą, na której zachodzi redukcja
    2. BMiedź jest anodą
    3. CNa obu elektrodach zachodzi redukcja
    4. DCynk jest anodą, na której zachodzi utlenianie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Cynk jest anodą, na której zachodzi utlenianie – Cynk oddaje elektrony (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻), więc jest anodą.

  2. Którędy płyną elektrony w ogniwie Daniella?

    1. APrzewodem od Zn do Cu
    2. BPrzez klucz elektrolityczny
    3. CPrzewodem od Cu do Zn
    4. DPrzez roztwór od Zn²⁺ do Cu²⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Przewodem od Zn do Cu – Elektrony przechodzą przez przewód zewnętrzny od anody (Zn) do katody (Cu).

  3. Co dzieje się z masą elektrody miedzianej podczas pracy ogniwa Daniella?

    1. AMaleje, bo Cu się rozpuszcza
    2. BNie zmienia się
    3. CRośnie, bo osadza się Cu
    4. DNajpierw rośnie, potem maleje
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Rośnie, bo osadza się Cu – Na katodzie Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, więc miedź osadza się na elektrodzie.

  4. Jaką rolę pełni klucz elektrolityczny?

    1. AZamyka obwód i wyrównuje ładunki jonów
    2. BJest źródłem napięcia
    3. CPrzewodzi elektrony
    4. DJest katalizatorem reakcji
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Zamyka obwód i wyrównuje ładunki jonów – Dzięki ruchowi jonów w kluczu roztwory pozostają elektrycznie obojętne.

  5. Jaki znak ma anoda w ogniwie galwanicznym?

    1. ADodatni
    2. BZależy od metalu
    3. CObojętny
    4. DUjemny
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Ujemny – W ogniwie na anodzie powstają elektrony, więc jest biegunem ujemnym.

  6. Który zapis przedstawia reakcję sumaryczną ogniwa Daniella?

    1. ACu + Zn²⁺ → Cu²⁺ + Zn
    2. BZn + Cu → Zn²⁺ + Cu²⁺
    3. CZn²⁺ + Cu²⁺ → Zn + Cu
    4. DZn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu – Półreakcje Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ i Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu po dodaniu dają Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu.

  7. Gdzie w ogniwie Daniella wędrują aniony (np. SO₄²⁻) przez klucz?

    1. ANie wędrują
    2. BKu półogniwu miedzianemu (katodzie)
    3. CKu półogniwu cynkowemu (anodzie)
    4. DPrzez przewód zewnętrzny
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Ku półogniwu cynkowemu (anodzie) – W półogniwie anodowym przybywa Zn²⁺, więc aniony wędrują ku niemu, by wyrównać ładunek.

  8. Co oznacza podwójna kreska ‖ w schemacie ogniwa?

    1. AKlucz elektrolityczny
    2. BGranicę metal | roztwór
    3. COdwracalność reakcji
    4. DWiązanie podwójne
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Klucz elektrolityczny – Pojedyncza kreska to granica faz, a podwójna to klucz łączący półogniwa.

Cały dział „Redoks i elektrochemia”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Chemia, klasa 2

Kwasy, zasady i pHStała dysocjacji i prawo rozcieńczeń OstwaldaZobojętnianie i strącanieIloczyn rozpuszczalności i reakcje jonowe w mieszaninachTlenki, wodorki i amfoterycznośćAmfoteryczność i jony kompleksoweHydroliza soli i odczyn roztworów soliTeoria Brønsteda–Lowry'ego i odczyn roztworówStopnie utlenienia i bilans elektronowyBilans jonowo-elektronowy, środowisko reakcji i kierunek redoksPotencjały standardowe, szereg elektrochemiczny i SEM ogniwaBaterie, akumulatory i ochrona przed korozjąMetale bloków s i pMetale i kwasyŻelazo, miedź i metale przejścioweReaktywność metali i kwasy utleniające – produkty i bilansAnaliza jakościowa i ciągi przemianKompleksy oraz Fe, Cr i Mn na różnych stopniach utlenieniaReakcje wodoru, tlenu, chloru i siarkiAzot, siarka i ich związkiRedoks wodoru, tlenu, chloru, azotu i siarkiKrzemionka, szkło, wapień i wapnoTwardość wody, hydraty i zaprawa gipsowaFluorowce i laboratoryjne otrzymywanie H₂, O₂ i Cl₂Wzory, nazwy, izomeria i typy reakcji organicznychAlkany i substytucjaAlkeny, alkiny i addycjaPolimery i benzenSurowce i paliwaGrupy funkcyjne i właściwościAlkohole i fenoleAldehydy i ketonyKwasy karboksylowe i estryAminy – wprowadzenieObliczenia chemiczneWydajność, równanie Clapeyrona i zadania wieloetapoweDoświadczenie i uzasadnienieProjektowanie identyfikacji i argumentowanie mechanizmemMaksymalne stopnie utlenienia, redoks w organice i kierunek reakcjiProjektowanie ogniw, ogniwa odwracalne i nieodwracalne