Ogniwa (obowiązuje na maturę w formule 2023 r.)

Czy wyobrażasz sobie życie bez smartphona, laptopa czy tabletu? Zapewne wydaje Ci się to niemożliwe. Korzystanie z tych urządzeń jest możliwe dzięki ogniwom galwanicznym. Dlaczego? Ponieważ są one w stanie zamieniać energię chemiczną w energię elektryczną! To właśnie dlatego nie musisz mieć ciągle podłączonego do ładowania tabletu, smartphona czy laptopa. Posiadają one baterie, w których została zmagazynowana energia elektryczna, którą urządzenia elektroniczne wykorzystują do działania.

W XVIII wieku włoski lekarz Luigi Galvani przeprowadził bardzo ciekawe i przełomowe doświadczenie. Zauważył, że pod wpływem prądu elektrycznego uzyskanego z maszyny elektrostatycznej, żabie udka ulegają skurczą. Przeprowadził ten eksperyment również bez wykorzystania maszyny elektrostatycznej dotykając mięsień z żabiego udka dwoma różnymi metalami, które połączył ze sobą metalowym drucikiem. Okazało się, że także w tej sytuacji mięsień żaby się kurczył. To zjawisko nazwał elektrycznością zwierzęcą, jednak okazało się, że błędnie.

Jego przełomowe doświadczenie było inspiracją dla badań nad elektrycznością przeprowadzonym przez Alessandra Voltę. Jego eksperymenty opierały się na zanurzaniu płytek wykonanych z różnych metali w roztworach elektrolitów. Na skutek jego badań powstało pierwsze ogniwo, które nazwano stosem Volty. Skonstruowanie źródła elektryczności umożliwiło dalszy postęp technologiczny, który miał miejsce w XIX wieku, który nazwano “wiekiem pary i elektryczności”. Z uwagi na ogromne zasługi w pracy nad elektrycznością, jednostce napięcia prądu elektrycznego w układzie miar SI nadano nazwę “wolt” – V.

Jakie zagadnienia musisz mieć opanowane na maturę w 2023 i 2024 roku?

Oto szczegółowe wymagania maturalne prosto z Aneksu do Informatora maturalnego z chemii, który znajdziesz tu: aneks

IX. Elektrochemia. Zdający:
1) stosuje pojęcia: półogniwo, anoda, katoda, ogniwo galwaniczne, klucz elektrolityczny, potencjał standardowy półogniwa, szereg elektrochemiczny, SEM;
2) pisze równania reakcji zachodzących na elektrodach (na katodzie i anodzie) ogniwa galwanicznego o danym schemacie;
3) oblicza SEM ogniwa galwanicznego na podstawie standardowych potencjałów półogniw, z których jest ono zbudowane.