1α. Στοιχείο Daniell

Το στοιχείο Daniell βασίζεται στην αυθόρμητη οξειδοαναγωγική αντίδραση

Zn(s)  +  Cu2+(aq)    Zn2+(aq)  +  Cu(s)

Η διάταξη περιλαμβάνει δύο δοχεία, το ένα περιέχει διάλυμα Zn2+ (ZnSO4) και το άλλο διάλυμα Cu2+ (CuSO4). Στο διάλυμα των Zn2+ εμβαπτίζουμε έλασμα μεταλλικού Zn (ηλεκτρόδιο ή ημιστοιχείο Zn/Zn2+) και στο διάλυμα των Cu2+ εμβαπτίζουμε έλασμα μεταλλικού Cu (ηλεκτρόδιο ή ημιστοιχείο Cu/Cu2+). Τα δύο διαλύματα είναι συνδεδεμένα με ένα σωλήνα που έχει σχήμα ανάποδου ύψιλον και ο οποίος περιέχει συνήθως διάλυμα KNO3 ή KCl ή NH4Cl ή NH4NO3. Ο σωλήνας αυτός με το περιεχόμενό του ονομάζεται ηλεκτρολυτικός σύνδεσμος ή στήλη άλατος. Το διάλυμα που περιέχει η στήλη άλατος δε διαρρέει γιατί εμποδίζεται από ένα πορώδες υλικό. Ο ρόλος της γέφυρας άλατος είναι να εμποδίζει τη συσσώρευση φορτίων στα δύο δοχεία κατά τη διάρκεια λειτουργίας της συσκευής.
Όταν συνδέσουμε τα δύο ηλεκτρόδια (ημιαγωγούς) με έναν αγωγό, στον οποίο έχει παρεμβληθεί ένα βολτόμετρο, διαπιστώνουμε ότι συμβαίνουν τα εξής:
Το φύλλο του μεταλλικού Zn διαλύεται ενώ αποτίθεται Cu στο φύλλο του μεταλλικού Cu. Η συγκέντρωση των Zn2+ αυξάνεται στο διάλυμα των Zn2+ και η συγκέντρωση των Cu2+ μειώνεται στο διάλυμα των Cu2+.

Αναλυτικά λαμβάνουν χώρα οι εξής αντιδράσεις:

Άνοδος (-) αρνητικό ηλεκτρόδιο γίνεται οξείδωση του Zn,
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-

Κάθοδος (+) θετικό ηλεκτρόδιο γίνεται αναγωγή του Cu,
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)

Tα e- κινούνται από το ηλεκτρόδιο του Zn στο ηλεκτρόδιο του Cu. Οι αντιδράσεις αυτές συνεχίζονται όσο το κύκλωμα είναι κλειστό και τα αντιδρώντα σώματα δεν έχουν εξαντληθεί.
Το στοιχείο αυτό συμβολίζεται ως εξής :

Zn(s)  |  Zn2+(aq)  ||  Cu2+(aq)  |  Cu(s)
άνοδος                           κάθοδος

Στοιχείο Daniell