Apabila membandingkan sel daripada jadual, cari logam yang lebih reaktif dalam setiap pasangan, kemudian bandingkan voltan di bawah syarat yang sama. Akhiri dengan satu ayat tentang apa yang tidak dapat diputuskan oleh jadual.
Pelajaran ini sebahagian daripada elektrokimia SPM Sains. Ia menggunakan idea kekonduksian daripada menerangkan arus dalam elektrolit.
Bagaimana sel ringkas menghasilkan voltan?
Sel ringkas mempunyai dua logam berbeza dicelup dalam elektrolit dan disambung dengan wayar. Logam yang lebih reaktif kehilangan elektron dengan lebih mudah, maka ia menjadi terminal negatif.
Elektron mengalir melalui wayar daripada logam itu ke logam yang kurang reaktif. Semakin besar beza kereaktifan, semakin besar voltan.
Contoh penyelesaian: tiga pasangan daripada satu jadual
Sebuah kelas rekaan menggunakan elektrolit dan isi padu yang sama bagi setiap pasangan. Siri kereaktifan, daripada paling reaktif: magnesium, zink, besi, kuprum.
| Pasangan | Voltan (V) | Terminal negatif |
|---|---|---|
| Zink dan kuprum | 1.1 | Zink |
| Besi dan kuprum | 0.7 | Besi |
| Magnesium dan kuprum | 2.0 | Magnesium |
Pasangan mana memberi voltan terbesar? Magnesium dan kuprum, pada 2.0 V. Magnesium paling jauh di atas kuprum dalam siri.
Mengapakah besi terminal negatif dalam pasangan kedua? Besi lebih reaktif daripada kuprum, maka ia kehilangan elektron dengan lebih mudah.
Berapakah beza antara bacaan tertinggi dengan terendah? 2.0 − 0.7 = 1.3 V.
Apa yang tidak dapat ditunjukkan oleh jadual?
Jadual hanya melaporkan voltan pada satu ketika, di bawah syarat yang dinyatakan. Ia tidak menyatakan berapa lama sel mengekalkan voltan, berapa kos logam atau sama ada logam itu selamat digunakan.
Ayat perbandingan yang lengkap mempunyai dua bahagian: “Sel magnesium dan kuprum memberi voltan terbesar, 2.0 V, kerana magnesium paling reaktif. Jadual tidak menunjukkan berapa lama setiap sel bertahan.”
Kesilapan yang menyebabkan kehilangan markah
Kesilapan ialah meletakkan logam yang kurang reaktif sebagai terminal negatif, kerana pelajar menyangka logam yang “nampak lebih kuat”, iaitu kuprum, memberi elektron.
| Langkah | Salah | Betul |
|---|---|---|
| Kenal pasti logam lebih reaktif | Kuprum | Zink |
| Terminal negatif | Kuprum | Zink |
| Aliran elektron dalam wayar | Terbalik daripada kuprum ke zink | Daripada zink ke kuprum |
Semak dengan siri kereaktifan. Logam reaktif melepaskan elektron. Logam yang lebih rendah dalam siri memegang elektron itu.
Semak sendiri
Jadual memberi bacaan ini dengan elektrolit yang sama: timah dan kuprum, 0.5 V; zink dan timah, 0.6 V; zink dan kuprum, 1.1 V. Zink ialah logam paling reaktif daripada ketiga-tiganya. Yang manakah paling kurang reaktif, dan apakah yang dicadangkan oleh corak bacaan?
Jawapan
Kuprum paling kurang reaktif, kerana zink ialah terminal negatif terhadap setiap pasangannya dan timah menjadi negatif apabila dipasangkan dengan kuprum.
Bacaan juga selaras: 0.6 + 0.5 = 1.1 V. Voltan sel zink dan kuprum sama dengan dua langkah di antaranya, yang mencadangkan timah terletak antara zink dan kuprum dalam kereaktifan.
Apa yang perlu dipelajari seterusnya
Teruskan ke menerangkan aplikasi tanpa arahan eksperimen di rumah. Makmal perbandingan bukti graf (Bahasa Inggeris) memberi lebih banyak data untuk dibandingkan.
Jika anda mahu seorang guru meneliti soalan jadual bersama anda, lihat tuisyen Sains dalam talian satu-lawan-satu.