In many general chemistry texts (1)

In many general chemistry texts (1), the electrochemistry chapter is introduced with a picture of a “lemon cell”, leads of Zn and Cu piercing a lemon (or sometimes a grapefruit). A voltmeter connected across them shows a potential of about 1 V. (It has been shown how several fruits connected in series can be used to run a calculator [2].) The texts then discuss oxidation–reduction, half-cells, and the rest of what we teach freshmen about electrochemistry, and the lemon is never mentioned again. It would appear to be questionable scientific pedagogy to present something, even something as neat as a lemon cell, without explaining how it works. One risks having a thoughtful student ask for an explanation or, worse, having the student assume that the lemon cell illustrates what follows in the text. Generally, this includes the statement that an electrochemical cell requires separation of the oxidation and reduction half-cells, as illustrated by the Daniell cell (Zn2+/Zn and Cu2+/Cu half-cells connected by a salt bridge), presentation of the electrochemical series (half-cell reduction potentials), and use of the Nernst equation. In the lemon cell, there is only one solution, which contains neither Zn2+ nor Cu2+, and the measured potential is not the difference of the Zn2+/Zn and Cu2+/Cu reduction potentials. Here, I present some measurements on the lemon cell (or an equivalent system) and interpret them to explain what is actually going on. These experiments could be easily performed by students in the freshman chemistry laboratory.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในตำราเคมีทั่วไปหลาย (1), บทไฟฟ้าเคมีนำมาใช้กับรูปภาพของ "มะนาวเซลล์" นำของ Zn และ Cu เจาะมะนาว (หรือบางครั้งเป็นส้มโอ) โวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อข้ามพวกเขาแสดงศักยภาพประมาณ 1 V. (มันแสดงหลายผลไม้เชื่อมต่อในชุดสามารถใช้งานเครื่องคิดเลข [2] .) ข้อความจากนั้นหารือออกซิเดชัน – ลด half-cells และส่วนเหลือของสิ่งที่เราสอนนักศึกษาเกี่ยวกับไฟฟ้าเคมี และเลมอนไม่กล่าวถึงอีกครั้ง มันจะปรากฏเป็นศึกษาศาสตร์วิทยาศาสตร์สงสัยนำเสนอบางสิ่งบางอย่าง บางสิ่งบางอย่างแม้จะเรียบร้อยเป็นเซลล์มะนาว โดยไม่ต้องอธิบายวิธีการทำงาน ความเสี่ยงหนึ่งที่มีนักเรียนแท้ขออธิบายหรือ แย่ลง มีนักเรียนสมมติว่า มะนาวเซลล์แสดงให้เห็นถึงสิ่งต่อไปนี้ในข้อความ โดยทั่วไป นี้รวมถึงคำสั่งที่ว่า เซลล์มี electrochemical ต้องแยก half-cells ออกซิเดชันและลด แสดง โดยเซลล์ Daniell (Zn2 ++ Zn และ Cu2 ++ Cu half-cells เชื่อมต่อ ด้วยสะพานเกลือ), การนำเสนอชุดไฟฟ้า (half-cell ศักยภาพ), และใช้สมการ Nernst ในเซลล์มะนาว มีวิธีเดียวเท่านั้น ซึ่งประกอบด้วยทั้ง Zn2 + และ Cu2 + และวัดศักยภาพไม่ต่างกับ Zn2 + Zn และ Cu2 ++ ศักยภาพ Cu ที่นี่ ผมนำเสนอบางวัดมะนาวเซลล์ (หรือระบบเทียบเท่า) และตีพวกเขาอธิบายจริง ๆ แล้วเกิดอะไรขึ้น การทดลองนี้สามารถทำได้ง่าย ๆ โดยนักเรียนในห้องปฏิบัติการเคมีถี

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในหลายตำราเคมีทั่วไป (1) บทที่ไฟฟ้าจะถูกนำมาใช้กับภาพของเซลล์ "มะนาว" ที่นำไปสู่​​สังกะสีและทองแดงเจาะมะนาว (หรือบางครั้งส้มโอ) โวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อผ่านพวกเขาแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของประมาณ 1 โวลต์ (มันได้รับการแสดงให้เห็นว่าหลายผลไม้เชื่อมต่อในชุดสามารถใช้ในการเรียกใช้เครื่องคิดเลข [2].) ตำราแล้วหารือเกี่ยวกับการเกิดออกซิเดชันลดครึ่งเซลล์และ ส่วนที่เหลือของสิ่งที่เราสอนนักศึกษาเกี่ยวกับไฟฟ้าและมะนาวก็ไม่เคยเอ่ยถึงอีกครั้ง มันจะปรากฏเป็นการเรียนการสอนทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสงสัยที่จะนำเสนอบางสิ่งบางอย่างแม้กระทั่งสิ่งที่เป็นที่เรียบร้อยเป็นเซลล์มะนาวโดยไม่ต้องอธิบายวิธีการทำงาน หนึ่งความเสี่ยงที่มีนักเรียนคิดขอคำอธิบายหรือแย่ลงมีนักเรียนคิดว่าเซลล์มะนาวแสดงให้เห็นถึงสิ่งต่อไปนี้ในข้อความ โดยทั่วไปนี้รวมถึงคำว่าเซลล์ไฟฟ้าเคมีต้องแยกของการเกิดออกซิเดชันและการลดลงครึ่งหนึ่งเซลล์เป็นภาพประกอบโดยเซลล์นีลล์ (Zn2 + / สังกะสีและ Cu2 + / ลูกบาศ์กครึ่งเซลล์เชื่อมต่อกันด้วยสะพานเกลือ), การนำเสนอของชุดไฟฟ้า (ลดศักยภาพ half-cell) และการใช้งานของสม Nernst ในเซลล์มะนาวมีเพียงหนึ่งวิธีการแก้ปัญหาซึ่งมีค่า Zn2 + มิได้ Cu2 + และศักยภาพที่วัดได้ไม่แตกต่างกันของ Zn2 + / สังกะสีและ Cu2 + / Cu ศักยภาพลดลง ที่นี่ผมนำเสนอวัดบางในเซลล์มะนาว (หรือระบบที่เทียบเท่า) และแปลความหมายให้พวกเขาอธิบายสิ่งที่เป็นจริงที่เกิดขึ้น การทดลองเหล่านี้สามารถทำได้อย่างง่ายดายโดยนักเรียนในห้องปฏิบัติการเคมีน้อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในตำราเคมีทั่วไปมาก ( 1 ) , เคมีไฟฟ้าบทที่เป็นที่รู้จักกับภาพของ " มะนาวเซลล์ " นักของสังกะสีและทองแดงเจาะมะนาว ( หรือบางครั้งส้มโอ ) เป็นท่อเชื่อมต่อข้ามพวกเขา แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของประมาณ 1 V . ( มันมีการแสดงว่าผลไม้หลายเชื่อมต่อในชุดสามารถใช้เพื่อเรียกใช้เครื่องคิดเลข [ 2 ] ) ข้อความ พูดคุย และครึ่งเซลล์ออกซิเดชันลด และส่วนที่เหลือของสิ่งที่เราสอนนักศึกษาเกี่ยวกับเคมีไฟฟ้า และมะนาว จะไม่กล่าวถึงอีก . มันจะปรากฏเป็นที่น่าสงสัย วิทยาศาสตร์ ครุศาสตร์ เสนออะไร แม้แต่สิ่งที่เป็นที่เรียบร้อย เป็นมะนาว มือถือ โดยไม่ต้องอธิบายว่ามันทำงานยังไง มีนักเรียนคนหนึ่งเสี่ยงขอคำอธิบาย หรือ เลว มีนักเรียนคิดว่ามะนาวเซลล์แสดงสิ่งต่อไปนี้ในข้อความ โดยทั่วไป ซึ่งรวมถึงแถลงการณ์ที่เซลล์ไฟฟ้าเคมี ต้องแยกจากการออกซิเดชันและการลดครึ่งเซลล์ เป็นภาพประกอบ โดยแดเนียลล์เซลล์ ( zn2 + / Zn และ CU2 + / ลบครึ่งเซลล์เชื่อมต่อกันด้วยสะพานเกลือ ) , การนำเสนอชุดไฟฟ้าเคมี ( ศักยภาพการลดครึ่งเซลล์ ) , และการใช้งานของเนิร์นสท์สมการ ในมะนาว เซลล์มีโซลูชั่นเดียวเท่านั้นซึ่งมีทั้ง zn2 + หรือ CU2 + และวัดศักยภาพไม่แตกต่างจาก zn2 CU2 + / + / Zn และ Cu ลดศักยภาพ ที่นี่ , ผมเสนอบางวัดในมะนาว เซลล์ ( หรือเทียบเท่าระบบ ) และการตีความเพื่ออธิบายสิ่งที่เป็นจริงที่เกิดขึ้น การทดลองเหล่านี้สามารถได้อย่างง่ายดาย ดำเนินการโดยนักเรียนนักศึกษาเคมีห้องปฏิบัติการ