Қазақстан ресупбликасының білім және ғылым министрлігі
Электролит ерітінділерінің электрөткізгіштігін өлшеу
жүктеу/скачать 152,98 Kb.
|
эЛЕКТРОХИМИЯ
| Электролит ерітінділерінің электрөткізгіштігін өлшеу
Электрөткізгіштік шамаларын білу электрохимиялық қондырғылардағы электролиттердің кедергілерінің жоғалуын есептеуді жүргізу үшін, кедергілердің балансын толтыру үшін, жылу бөлінуді есептеу үшін қажет. Ерітінділерінің электрө-ткізгіштігін өлшеу үшін үздік ток пен жұмыс жасайтын кедергі мостыларды қолданады. Үздік токтық көзі болып жоғары жиілікті генератор жұмыс жасайды. Өлшеулерді жұргізгенде тайғанақ түйісу (контакт) К жылжытып рехорд мен нуль инструменттен өтетін ток минимальды мәнге жеткенше (телефон болған кезде – минималды дыбыс). Орнын толтыру мезетінде кедергілер арасында тәуелділік орнайды: RR2=RxR1, яғни Rx= RR2 /R1 , немесе Rx= Rl2 /l1 (мұнда l1 және l2 – компенсация кезіндегі реохорд иықтарының ұзындығы) Ұяшықтың кедергісі Rx= ρ lұяш /S ұяш = (1/χ) (lұяш /S ұяш) Мұндағы, (мұнда ρ мен χ – ұяшықтағы ерітіндінің меншікті кедергісі мен меншікті электрөткізгіштігі; lұяш - ұяшықтағы электродтар арасындағы аралық; S ұяш - электр тогы өткендегі кесінді). Ал ұяшықтағы меншікті электрөткізгіштігі мына теңдеу арқылы анықталады: χ = (1/ Rx) (lұяш /S ұяш) =(1/ Rx) k мұнда k - lұяш /S ұяш Дәріс 6. «Тепе-тең электродты потенциалдар». Дәріс сабақтың мазмұны: Электродты потенциал түсінігі. Электродты потенциалдардың термодинамикалық трактовкасы. Электродтар классификациясы. Абсолютті электродты потенциалдарды анықтау қиын. Теориялық есептеу электрлікте ғана емес, сонымен бірге химияда иондардың алмасуы фазалар бөліктерінің бетінде жүреді. Потенциалы өсу электроды- ерітіндіні (әр түрлі фазаларда орналасқан екі ток арасындағы потенциал айырымы сияқты) эксперимент жүзінде есептеу мүмкін емес. Егер екі фазалар құрылысы нақты белгілі болса, онда потенциалдардың өсуін теориялық түрде есептеуге болады. Электрод пен ерітінді арасындағы құрылысы әлі толығымен зерттелмеген. Абсолютті электрод потенциал орнына потенциалдар шекарасының өсуін, металл-ерітінді, ЭҚК элементтерін қолдануға болады. Олардың құрамында берілген металл және ерітінді ғана емес, сонымен қоса басқа электрод болып келеді. Эксперимент жүзінде ЭҚК-тің жалпы мағынасын, яғни электродты потенциал суммасын анықтауға болады. Электрохимиялық жүйенің ең басты айырмашылығы, ол кеңістікте бөлінетін элементтердің жүру реакциясы. Жалпы мұнда реакция екіге бөлінеді, олардың әрқайсысы әртүрлі электродтарда жүреді. Бұған сәйкес электрохимиялық жүйенің ЭҚК-і екі электродтық потенциалдың суммасын көрсету керек. Е=Е1+Е2 Есептеудің сенімсіздігін жою үшін Е қысқаша шарттарды – белгілі бір электрод потенциалды 0-ге тең деп және оған басқа барлық электродтар потенциалдарын жатқызу керек. Бұл жағдайда электродтар потенциалы белгілі бір щартты шкалада беріледі және олардың мағынасы электрод табиғатына байланысты болады. Нернст сутек иондарының ерітіндідегі концентрациясында, 1-ге тең, сутек электрод потенциалын шартты түрде 0 (ноль) деп санауды ұсынды,газ тәріздес сутек қысымы 1атм. Бұл потенциалдар шкаласы сутектік шкала деп аталады. Қазіргі уақытта шартты сутекті шкала қолданылады, онда 0-ден кейінгі барлық температураларда сутекті электродтың стандартты потенциалы алынады. Бұл Нернсттің бастапқы сутектік шкаладан айырмашылығы, концентрация мен қысымның орнына активтілік (белсенділігі) және ұщқыштық алынады. Бұл кез-келген температурада сутектік шкалада электрод потенциалдарын анықтауға мүмкіндік береді, бірақ әр температурада сутекті электрод потенциалы басқандай болуы мүмкін, яғни шартты 0 әр түрлі температурада бірдей болмайды. Демек, электродтың электродтық потенциалы деп ЭҚК элементтері, бұл электродтан (оң жақтағы) және стандартты сутекті электродтан (сол жақтағы) құралған, мысалы: (+) Рt |Н2| Н+ , аq ||Zn2+| Zn (-) Бұл элементтің эқк-і (Е Zn2+| Zn) теріс (-0,763 В мырыш ионының ерітіндідегі белсенділігіне байланысты, бұл мырыштың стандартты электродты потенциалы). Мыстың электродты потенциалын табу үшін, элемент құру керек. (-) Рt |Н2| Н+ , аq ||Сu2+| Cu (+) Мұнда ЭҚК-і (Е Сu2+| Cu) оң таңбалы (0,337 В мыс ионының белсенділігіне байланысты, яғни 1-ге тең,- мыстың стандарттық электродтық потенциалы). Электродты потенциал оң таңбалы болып есептеледі, егер берілген электрод осы элементтің оң таңбасы (+) жағында болса. ЭҚК шынжырлары, тек металл өткізгіштерден құралған, 0-ге тең. Электрохимиялық элеметтің ЭҚК-і электродты потенциалдардың әр түрлілігіне тең. Элемент жазбасындағыдай бұл жартылай элемент схемасында электро+ ерітінді иондарын ретімен орналастыру керек. Бұл берілген және стандартты сутек электродынан құралған. Дәл осындай жазба үшін электродты потенциалды сәйкес таңбамен белгілеу керек. Егер керісінше болса, онда потенциал таңбасын өзгерту қажет мысалы, Zn2+, аq| Zn; Е=-0,763 В Zn|Zn2+, аq; Е= +0,763 В Тек бірінші жазба түрі электродты потенциалға сәйкес келеді. Ал екінші жазбаға сәйкес келетін электродты потенциал деп айта аламыз, бірақ оны ЭҚК-н есептеуге қолдануға болады, мысалы: (-) Zn |Zn2+, аq| Сu2+ , аq |Cu (+) +0,763В +0,337В Е=Е1+Е2= 0,763+0,337=1,110В Екі ерітінді арасында пайда болатын диффузиондық потенциал ZnSO4-Cu-SO4, есептеуді қиындатады. Диффузиялық потенциал екі элемент арасында пайда болады, олардың айырмашылығы саны мен сапасында .Бұл потенциалдың пайда болу себебі- электролит ионының біркелкі қозғалыста болмауы және олардың концентрациясының градиенті болуында. жүктеу/скачать 152,98 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|