Цинк и медь обладают разной активностью и поэтому их заряд по величине будет различным. В итоге уровень электродов также не однозначен. Это позволяет им перемещаться и производить электрический или гальванический ток
(-) Cu |Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu (+)
Реакции, идущие на цинковом и медном электродах: Zn = Zn2+ +2e– . Cu 2+ + 2e– = Cu.
Суммарная реакция в гальваническом элементе: Zn + Cu 2+ = Zn2+ Cu
Химические цепи с одним электролитом могут быть двух видов В цепях первого вида один электрод обратим относительно катиона, другой относительно аниона
(-) Cd |CdCI2 aq| AgCI, Ag (+)
ЭДС элемента:
В гальванических элементах второго рода (с одним электролитом оба электрода обратимы относительно аниона
(-) Hg, Hg2CI2 |KCI aq| CI2 Pt (+)
ЭДС:
Концентрационные элементы
•Концентрационные элементы- это элементы. В которых электроды одинаковы по своей природе, но различаются активностью участников электродной реакции. Электрическая энергия в этих элементах получается за счет концентрационных изменений электроактивных веществ. Концентрационные элементы могут быть без переноса ионов и с переносом ионов. В концентрационных элементах без переноса растворы электролитов или амальгамы (сплавы) непосредственно друг с другом не соприкасаются
Концентрационный элемент с различными активностями металлов в амальгамах а1 и а2
(-) Zn,, Hg | ZnSO4 aq| Hg,Zn (+)
Этот концентрационный элемент относится к элементам без перноса ионов. Электрическая энергия в этом элементе получается за счет выравнивания активностей цинка в амальгамах ЭДС такого элемента равна:
В концентрационных цепях с переносом ионов между растворами имеется непосредственная граница соприкосновения, на которой возникает дополнительный, так называемый диффузионный потенциал
φ
Ag, AgCI | HCI aq|HCI aq | AgCI,Ag
Причиной возникновения диффузионного потенциала является различная скорость движения ионов в растворах. Диффузионный потенциал изменяет значение ЭДС.
1)Концентрационный элемент состоит из электродов, обратимых относительно катионов
Cu | CuSO4 aq|CuSO4aq | Cu
ЭДС с учетом диффузионного потенциала рассчитывается по формуле:
Диффузионный потенциал вычисляется формуле:
Концентрационный элемент состоит из электродов, обратимых относительно анионов
Hg, Hg2CI2 | HCI |HCI | Hg2CI2,Hg
ЭДС:
Химическая кинетика
•Химическая кинетика – изучает закономерности протекания химических реакций во времени, устанавливает эмпирическую связь между скоростью химической реакции и условиями ее проведения (концентрацией реагентов, температурой, влиянием катализатора, природой растворителя), а также изучает и предсказывает механизм их протекания. Химическая кинетика устанавливает связь между строением химических соединений и их реакционной способностью.
Химической реакцией можно считать любое изменение вещества, при котором образуются или разрываются химические связи между атомами.
Вопрос о том, почему происходят химические реакции, упрощается, если рассматривать отдельно два аспекта этой проблемы:
1)механизм, по которому происходит превращение,
2)глубина превращения реакции.
Химические реакции, как правило, не происходят путем непосредственного взаимодействия исходных молекул с прямым переходом их в молекулы продуктов реакции. В большинстве случаев реакция протекает в несколько стадий.
При рассмотрении вопроса о скорости реакций необходимо различать гомогенные и гетерогенные реакции. С этими понятиями тесно связано понятие фазы.
Фазой называется часть системы, отделенная от других ее частей поверхностью раздела, при переходе через которую свойства изменяются скачком.
Гомогенная реакция протекает в объеме фазы [пример - взаимодействие водорода и кислорода с образованием водяного пара:
H2 (г) + O2 (г) → H2O (г)],
а если реакция гетерогенна, то она протекает на поверхности раздела фаз [например, горение углерода:
C (т) + O2 (г) → CO2 (г)].
Вещества, образующиеся в процессе химического превращения и не претерпевающие в ходе этого процесса дальнейших химических изменений, называются продуктами реакции.
Вещества, образующиеся в одних стадиях процесса химического превращения и расходующиеся в других стадиях этого же процесса, называются промежуточными веществами. Глубина превращения реакции характеризует степень превращения исходных веществ в конечные продукты реакции.