Ποιο είναι το κυτταρικό δυναμικό;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Ηλεκτροχημικό κύτταρο: Μια συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια (γαλβανικό κύτταρο) ή αντίστροφα (ηλεκτρολυτικό κύτταρο).
* ηλεκτρόδια: Οι δύο αγωγοί (συνήθως μέταλλο ή γραφίτης) που βυθίζονται στο διάλυμα ηλεκτρολύτη.
* Δυναμική διαφορά: Η διαφορά στην ηλεκτρική δυναμική ενέργεια μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων.
Παράγοντες που επηρεάζουν το κυτταρικό δυναμικό:
* Φύση των ηλεκτροδίων: Ο τύπος μετάλλου ή υλικού που χρησιμοποιείται για τα ηλεκτρόδια καθορίζει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ τους.
* Συγκέντρωση ηλεκτρολυτών: Η συγκέντρωση ιόντων στο διάλυμα ηλεκτρολύτη επηρεάζει τον ρυθμό της χημικής αντίδρασης και έτσι επηρεάζει το κυτταρικό δυναμικό.
* Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία επηρεάζει τον ρυθμό της χημικής αντίδρασης και επομένως το κυτταρικό δυναμικό.
Δυναμικό κυττάρου μέτρησης:
Το κυτταρικό δυναμικό μετράται χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο, το οποίο παρέχει ανάγνωση σε βολτ (V).
Σημασία του κυτταρικού δυναμικού:
* Προβλέποντας τον αυθορμητισμό: Ένα θετικό κυτταρικό δυναμικό υποδεικνύει μια αυθόρμητη αντίδραση, που σημαίνει ότι η αντίδραση θα συμβεί χωρίς εξωτερική εισροή ενέργειας. Ένα αρνητικό κυτταρικό δυναμικό υποδεικνύει μια μη νυχτερινή αντίδραση, που απαιτεί την εξωτερική ενέργεια να προχωρήσει.
* Προσδιορισμός της κατεύθυνσης της ροής ηλεκτρονίων: Το ηλεκτρόδιο με υψηλότερο δυναμικό είναι η κάθοδος (όπου συμβαίνει μείωση), ενώ το ηλεκτρόδιο με χαμηλότερο δυναμικό είναι η άνοδος (όπου συμβαίνει οξείδωση).
* Υπολογισμός της μέγιστης εργασίας: Το κυτταρικό δυναμικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της μέγιστης ποσότητας εργασίας που μπορεί να ληφθεί από ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο.
Σημείωση: Το κυτταρικό δυναμικό είναι μια θεωρητική τιμή που υπολογίζεται υπό τυποποιημένες συνθήκες (298 Κ, 1 atm, συγκέντρωση 1 Μ). Το πραγματικό δυναμικό ενός πραγματικού κυττάρου θα αποκλίνει από τη θεωρητική τιμή λόγω παραγόντων όπως οι μη τυποποιημένες συνθήκες και η εσωτερική αντίσταση.
