chemistry / chemistry1 / ХимиЯ / ГальваническийЭлемент

Гальванический элемент- это устройство в котором за счет протекания окислительно-востанови. химич. реакции совершается электрическая работа.

Г.Э. состоит из двухэлектродов, к-я отличается значением равновесных потенциалов.

Принцип работы : обычно металл погружается в раствор, содержащий ионы этого же металла. Растворы отделяются друг от друга мембраной(полупроницаемой).

cu

zn

Cu²⁺+so₄^2- Zn²⁺+so₄^2-

Условная схема гальванич. элемента:

Zn|Zn²⁺||Cu²⁺|Cu

A: Zn – 2 e ->Zn²⁺ -ок-е

K: Cu²⁺+2 e ->Cu –вост-е

Zn+Cu²⁺->Zn²⁺+Cu (ион)

Zu+CuSO₄->ZnSO₄+Cu (молек)

Водородный электрод.

Относится к типу газовых электродов.

2H⁺+2e->H₂

φ^p_H2|2H+=φ⁰ _H2|2H++0.059/2*lg[H⁺]²/P_H2=-0.059pH-0.0295lgP_H2 –формула для расчета равновесия потенцыалов.

Вычисление ЭДС гальван. элем.

Работоспособность Г.Э. определяется его ЭДС (Е)

Е=φ^р_к –φ^р_{а .}

Концентрационные элементы.

Г.Э. состоит из электродов одного вида, но отличающиеся концентрацией растворов электролитов наз-ся концентрационным.

(1) Сd|Cd²⁺||Cd²⁺|Cd (2)

(1) φ^p_Cd|Cd2+=φ⁰ _Cd|Cd2++0.059/2*lg[Cd²⁺]=0.4-0.059=0.459 (B)

(2) φ^p_Cd²⁺_|Cd=-0.4+0.059/2*lg10^-4=-0.518 (B)

E= φ^р_к –φ^р_а =-0.459+0.518=0.059 (B)

A: Cd – 2 e ->Cd²⁺ -ок-е

K: Cd²⁺+2 e ->Cd –вост-е

Применение гальванического элемента.

Используется как источник постоянного электрического тока. Г.Э. бывает одноразового

Пользования (сухие элементы), многократного действия (аккумуляторы).

Электрохимич. Проч.

Электродный потенциал – разность потенциалов, возникающ. м/у металлом и окруж. Его жидкой средой. Для водный растворов –(Н) электрод, потенциал=0.

Кресталич. решетка- струк.

В узлах которой находится

Катионы Ме заряд их

Компенсирует элуктрон.

Внешнего уровня, кот.

Ме закрепленены за каждым конкретным атомом При погружение Ме действ. 2е силы. Е_к- крестал. решетки (катионы удерж. Вструктуре Ме ) Е_г – взаимодействие положит. Молек. Н₂О с катионами Ме на пов. Пластины; катионы Ме стрем. перейти в раствор электролита с пов. Пластины => гидротир.сост.

- Zn ZnSO₄

-

- Zn+mH₂O->Zn²⁺+mH₂O

- E_K<E_Г

-на повер. Ме возникает откр. Эл. Заряд , за счет не скомпенсирован. Элект.

-вдоль “-” выстраиваются”+”

-процесс будет идти пока не установится равновес.

-по мере удаления от пластины слой будет размыватся.

-φ^р_Zn|Zn²⁺<0 –равновесие электр.

E_K> E_Г = СuSO₄ .