«Химия» пәні бойынша
Дәріс 12 Электрохимия. Галваникалық элементтер. Электролиз
жүктеу/скачать 2.1 Mb.
|
| Дәріс 12
Электрохимия. Галваникалық элементтер. Электролиз. Электрохимиялық процестер. Металл-электролит бөлiну шекарасындағы потенциалдiң өзгеруi. Нернст теңдеуi. Стандартты сутектiк электрод. Хлоркүмiстi электрод. Потенциалдардың сутектiк көрсеткiшi. Даниэль-Якоби элемент негiзiнде гальваникалық элементтердiң жұмыс iстеу принципi. Химиялық, концентрациялық және тотығу-тотықсыздану гальваникалық тiзбектерi. Химиялық энергияны электр энергиясына айналдыру процесстерін электрохимияық процесстер деп атайды. Электрохимиялық процесстері екі негізгі топқа бөлуге боады: Химиялық энергияны электр энергиясына айналдыру процессі (гальваникалық элементе жүреді). Электр энергиясын химиялық энергияға айнадыру процессі (электролиз). Гальвани элементінде жүретін тотығу –тотықсыздану реакциялары нәтижесіне тізбекете электр тогы пайда болады, яғни гальвани элементі тотығу – тотықсыздану реакциясы кезінде түзілетін химиялық эергияны электр тоғы энергиясына айналдырады. Егер тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты бөліп, электрондарды металл өткізгіш бойымен жүргізетін болсақ, онда гальвани элементін аламыз. Қарапайым гальваникалық элемент Даниэль –Якоби элементі. Бұл элементе мыс (II) сульфаты ерітіндісіне батырылған мыс пастинкасы және мырыш сульфаты ерітіндісіне батырылған мырыш пластинкасынан тұрады. Екі пластинка өткізгіш сым арқылы қосылған, ал ерітінде құйылған ыдыстар электролитикалық кілтпен жалғанған немесе иондар өтуге арналған ортасына кеуек затпен бөлінген. Гальванометрдің көрсетуіне, тізбекте иондар ауысып, яғни ток жүргенін көруге болады.Даниэль –Якоби элементінің жұмыс принципін қарастырайық. Мырыш және мыс пластинкаларын металл өткізгішпен қосқан кезде жүйеде электр тоғы пайда болады. Мырыш тұзына /ZnSO4 / батырылған мырыш электрод тотығады, ол еріп ерітіндіге Zn2+ ионы өте бастайды. Zn-2e-®Zn2+ Мырыштан бөлінген электрондар металл өткізгіштік бойымен мыс арқылы СuSO4-ке берiлiп мыс тотыксызданады. Сu2++2е-®Сu0 Екі теңдеуді біріктіріп жазсақ: Zn+CuSO4 ZnSo4+Cu (-): Zn0-2e- = Zn2+ (+): Cu2++2e- =Cu2 e- Æ e- < SO42- Z n Cu Zn+2+SO4-2 Cu+2+SO4-2 Сурет 1. Даниель-Якоби мыс-мырышты гальваникалық Элементінің сызба нұсқасы. Осы кезде түтікше арқылы SO2-4 ионы мырыш тұзы ерітіндісі жаққа өтеді. Теңдеулерден бұл қарапайым тотығу –тотықсыздану реакциясы екені көрініп тұр. Бірақ, электрон металл өткізгіш арқылы ауысқандықтан бұл процесс кезінде химиялық энергия электр тоғына айналып тұр. Электронды металл өткізгішке беріп тұрған мырыш электроды – теріс , ал мыс электроды – оң деп алынады. Тотығу процесі жүретін электрод анод , ал тотықсыздану процесі жүретін электрод катод деп аталады.Келтірілген мысалда мырышта тотығу процесі жүреді – ол анод, ал мыста тотықсыздану процесі жүреді – ол катод. Мұндай таңбалау галвани элементерінде ғана қолданылады. Электролиз процесі жүргенде электродтар керісінше аталады. Теріс электрод – катод , оң электрод-анод болады. Гальвани элементтерінiң электрохимиялық схемасы былай жазылады жүктеу/скачать 2.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|