전기 이동성은 화학에서 중요한 개념이며 배터리 발견에 중요한 역할을 해왔습니다. 전자 전달의 개념이 발견되지 않았다면, 전기 에너지 저장 장비는 존재할 수 없었습니다. 전기 화학은 화학 반응으로 인해 해방 된 에너지로부터 전기 생성을 다루고 다른 화학적 변형에서 이러한 반응에 의해 생성 된 전기 에너지를 사용하는 대상입니다.
이 기사는 먼저 화학의 이동성의 의미를 설명합니다. 그런 다음 화학 반응에서 전자 이동성의 가장 중요한 적용을 설명 할 것입니다. 또한 Robert Millikan이 정의한 전기 이동성 이론에 대한 간단한 설명도 제공 할 것입니다.
전기 이동성의 정의
전하 입자, 즉 전자 및 양성자가 전기장 적용에 대한 응답으로 배지를 통해 이동하는 능력을 전기 이동성이라고합니다. 전기장이 하전 된 입자를 끌어 당기면 경로에서 원자와 충돌합니다. 전기장 방향의 인력으로 인해 원자와의 충돌은 드리프트 속도의 생성으로 이어집니다. 전기는 전자의 흐름이라는 것을 기억하십시오. 따라서 그들은 모든 금속의 전하 베어러입니다.
이동성 의미는 전기장의 단위 강도 당 드리프트 속도 작용으로 명시됩니다. 따라서, 더 빠른 전자는 전기장에서 움직입니다. 더 높을수록 이동성이 높습니다.
전기 이동성 이론
로버트 밀리 칸 (Robert Millikan)은 전하가 개별 단위로 존재한다는 것을 보여 주었고, 따라서 전기 이동성은 입자의 평균 전하에 직접적으로 변한다고 진술했다. 드리프트 속도라고하는 평균 속도에 도달 할 때까지 전기장에서 입자가 가속됩니다. 전기장의 입자는 아래에 언급 된 공식에 따라 가속됩니다.
vd =μe
여기,
VD =m/s
에서 측정 된 드리프트 속도e =전기장의 크기 (v/m)
=이동성 (M2V.S)
섭씨 25도에서 물과 반응 할 때 나트륨의 이동성은 5.19 x 10-8입니다. 따라서, 1V/m의 전기장의 적용하에 나트륨 이온은 평균 속도가 5.19 x 10-8 m/s입니다.
전기 이동성은 이온의 스토크 스 반경에 반비례합니다. 스토크 스 반경은 이온의 반경으로, 이온과 함께 움직이는 다른 용매의 분자를 포함합니다. 주기율표에서 전기 이동성은 Li+에서 CS+로 향상됩니다. 따라서 스토크 스 반경은 리튬에서 세슘으로 감소한다는 것이 분명합니다.
다니엘 세포
다니엘 세포는 산화 환원 반응을 사용하여 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 다니엘 세포에서 발생하는 산화 환원 반응의 화학 방정식은 다음과 같습니다.
ZnS+Cu+2 → Zn+2AQ+CUS
다니엘 셀은 전기 이동성 개념의 발견으로 인해 발견 된 발견 중 하나입니다. 아연 및 구리 이온의 농도가 1 mol DM-3 일 때 다니엘 세포의 전위는 1.1V이다. 다니엘 셀은 갈바니 셀로도 알려져 있습니다.
외부 전위가 갈바닉 세포에 적용되고 느린 증가가 완료되면 반대 전위가 1.1V의 값을 달성 할 때까지 반응이 계속 나타납니다. 반응이 완료되면 더 이상 전류가 세포를 통과하지 않습니다. 그러나 잠재력이 증가함에 따라 반응은 다시 시작되지만 이번에는 반대 방향이 있으며 세포는 이제 전해 세포가됩니다.
.갈바닉 세포
갈바닉 세포는 전자 이동성에 의해 산화 환원 반응의 화학 에너지를 전기 에너지로 전환시킨다. 갈바닉 세포에서, 산화 환원 반응의 깁스 에너지는 전기 작업으로 전환된다. 이렇게 생성 된 전기 작업은 모터, 온수기, 텔레비전 등과 같은 다른 기기를 운영하는 데 사용됩니다.
위에서 논의 된 다니엘의 세포는 갈바니 세포 유형이며 반응 방정식은 이전 섹션에서 언급 한 것과 동일합니다. 우리가 다니엘 셀의 반응 방정식을 깊이 파고 들면, 방정식이 두 반 반응의 조합이라는 것을 알게 될 것입니다. 두 개의 반 반응은 아래에 언급되어 있습니다.
Cu+2+2e- =Cu S
zns =zn+2+2e-
두 개의 반 반응은 다니엘 세포의 다른 지역에서 발생합니다. 환원 반응은 구리 전극에서 발생하는 반면 산화 반응은 아연 전극에서 발생합니다. 반 반응이 발생하는 세포의 두 부분을 반 세포 또는 산화 환원 커플이라고합니다.
우리는 전자 이동성과 Daniel 's Cell의 개념을 사용하여 몇 가지 갈바닉 세포를 만들 수 있습니다. 모든 갈바닉 셀에서 전극이 전해질에 담그고 전극은 와이어의 도움으로 연결됩니다. 와이어를 사용하여 와이어를 연결하는 것 외에도 전선 사이에 전압계가 부착됩니다. 반 셀에 존재하는 전해질은 소금 다리의 도움과 연결되어 있습니다.
결론
전기 이동성의 발견은 인류 역사상 중추적 인 순간입니다. 오늘날 휴대폰, 랩톱, 태블릿 등과 같은 다양한 주요 가제트는 전기 이동성의 원리에 따라 작동하는 배터리를 사용하여 전원을 공급합니다. Robert Millikan의 전기 이동성 이론에 대한 발견은 미래 세대가 휴대용 에너지 원을 개발하고 전력 밀도를 높이는 데 도움이되었습니다. 더욱이, 갈바니 세포는 배터리 기술에서 나중에 발견 된 기초입니다. 오늘날 배터리 기술로 인한 개발의 결과 인 배터리로 자동차를 운전할 수 있습니다.
