6.3 Η ΔΡΑΣΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ

ΒΡΙΣΚΕΣΤΕ ΕΔΩ: ΑΡΧΗ > 6.ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ > 6.3 H ΔΡΑΣΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ

Εποπτικός τρόπος ερμηνείας της αλλαγής των δράσεων που συμβαίνουν στα δύο ηλεκτρόδια

Ας μελετήσουμε τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε εύκολα να προβλέψουμε τη διαφορά δυναμικού της εξωτερικής πηγής (Εεξ.) που πρέπει να εφαρμόσουμε, προκειμένου ένα γαλβανικό να το μετατρέψουμε σε ηλεκτρολυτικό στοιχείο.
Πάνω σε μια ευθεία γραμμή τοποθετούμε τις τιμές των κανονικών δυναμικών οξειδοαναγωγής γράφοντας αριστερά εκείνο το οξειδοαναγωγικό ζεύγος (Red1/Ox1) με την πιο αρνητική τιμή, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Στο γαλβανικό στοιχείο πραγματοποιούνται αυθόρμητα οι ημιαντιδράσεις, όπως δηλώνονται και από τα βέλη. Στη συνέχεια υπολογίζουμε την τιμή που θα έδειχνε ένα βολτόμετρο αν το
είχαμε συνδέσει με το γαλβανικό στοιχείο.
 
? Αν λοιπόν σ? αυτό το γαλβανικό στοιχείο συνδέσουμε εξωτερική πηγή με Εεξ. > Εγαλβ.στοιχείου, τότε υπερισχύει το ρεύμα από την εξωτερική πηγή, αντιστρέφεται η φορά κίνησης των e- και το γαλβανικό στοιχείο μετατρέπεται σε ηλεκτρολυτικό στοιχείο.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον άξονα των δυναμικών (χρησιμοποιήθηκε στην παράγραφο 5.8) για να μελετήσουμε γενικότερα τη μετατροπή ενός γαλβανικού σε ηλεκτρολυτικό στοιχείο. Για να έχουμε αλλαγή της φοράς του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στο κύκλωμα (δηλαδή πρακτικά μετατροπή του γαλβανικού σε ηλεκτρολυτικό στοιχείο), πρέπει να συνδέσουμε το θετικό πόλο της εξωτερικής πηγής με το ηλεκτρόδιο που αποτελεί την κάθοδο του γαλβανικού στοιχείου και τον αρνητικό πόλο της εξωτερικής πηγής με το ηλεκτρόδιο που αποτελεί την άνοδο του γαλβανικού στοιχείου, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Κάθοδος Red(1) / Ox(1)
Red(2) / Ox(2) Άνοδος
 
Στο ηλεκτρόδιο του γαλβανικού στοιχείου που αποτελούσε την άνοδο, επικρατούσε η ημιαντίδραση:
 
Με την ανάστροφη σύνδεση της εξωτερικής πηγής, το ηλεκτρόδιο που αποτελούσε την άνοδο τροφοδοτείται με e-, το δυναμικό του γίνεται αρνητικότερο από το δυναμικό ισορροπίας του και αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μετατόπιση της ισορροπίας προς τα αριστερά. Τελικά επικρατεί η μετατροπή της Ox(1) μορφής σε Red(1) και το ηλεκτρόδιο αυτό θα αποτελεί πια την κάθοδο του στοιχείου (αναγωγή), όπως φαίνεται από το προηγούμενο σχήμα.
 
Αντίθετα στο ηλεκτρόδιο του γαλβανικού στοιχείου που αποτελούσε την κάθοδο, επικρατούσε η ημιαντίδραση:
 
Με την ανάστροφη σύνδεση της εξωτερικής πηγής, το δυναμικό του ηλεκτροδίου γίνεται θετικότερο του πρότυπου δυναμικού του και αυτό έχει ως αποτέλεσμα, τη μετατόπιση της ισορροπίας προς τα αριστερά. Τελικά επικρατεί η μετατροπή της Red(2) μορφής σε Ox(2) και το ηλεκτρόδιο αυτό θα αποτελεί πια την άνοδο του στοιχείου(οξείδωση):
 
? Αν στο γαλβανικό στοιχείο συνδέσουμε εξωτερική πηγή με Εεξ. = Εγαλβ.στοιχ., τότε το κύκλωμα δεν θα διαρρέεται από ρεύμα με αποτέλεσμα να μην πραγματοποιείται καμία οξειδοαναγωγική αντίδραση.
? Αν στο γαλβανικό στοιχείο συνδέσουμε ανάστροφα εξωτερική πηγή με Εεξ.< Εγαλβ.στοιχείου, τότε το γαλβανικό στοιχείο δεν μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρολυτικό και συνεχίζονται να πραγματοποιούνται οι ίδιες οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις με μειωμένη όμως ένταση ρεύματος.