Бағдарламасы студенттері үшін шымкент, 2023 2
Гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші
жүктеу/скачать 4,58 Mb. Pdf көрінісі
|
1o8jpdncqJpB9LArsctL2Ms8POaKSemXzuEP9c14
| Гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші.
Гальваникалық элемент дегеніміз химиялық реакциялардың энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын қондырғы. Гальваникалық элемент өзара сыртқы өткізгіш арқылы жалғасқан екі металл пластинкасы енгізілген және өзара жанасатын екі электролит ерітіндісінен тұрады. Электр тогын беретін гальваникалық элемент теңсіздік күйінде болады. Ондағы ток күші азайған сайын, екі электрод арасындағы потенциал айырмасы артады. Ал, егер гальваиикалық элементтегі электр тогының күші шексіз аз және система тепе-теңдік жағдайында болса, онда Мұндай галываникалық элемент қайтымды жұмыс істейді. Гальваникалық элемент қайтымды жұмыс істеген кезде алынатын барынша үлкен потенциал айырмасы осы элементтің электр қозғаушы күші (эқк) деп аталады. Егер системадағы процестердің кемінде біреуі термодинамикалық қайтымсыз болса, онда мұндай гальваникалық элемент те қайтымсыз. Қайтымсыз элементке мысал Якоби- Даниэль гальваникалық элементі болады. Ол мыс купоросының ерітіндісіне мыс, мырыш сульфатының ерітіндісіне мырыш пластиналары енгізілген системадан тұрады. Ол элементті схема түрінде келесідей өрнектеуге болады: Zn CuSO Cu Zn Cu E E ZnSO 4 4 91 Схемада екі фазаның беткі шекарасы, мысалы мыс және мырыш пластинасы мен оларға сәйкес ерітінділері тік сызықпен шектеледі. Сондай-ақ бұл сызық осы арада потенциал айырымы пайда болатынын, яғни электр қозғаушы күштің туындайтынын көрсетеді. Ал екі ерітінді арасы екі тік параллель сызықпен бөлініп көрсетіледі. Мұнді екі ерітінді иондарының диффузиялық жылдамдығы бірдей болмағандықтан, потенциал айырымы пайда болады. Оны диффуаиялық потенциал дейді және электр қозғаушы күшті есептегенде ескерілмейді. Стандартты (нормальды) потенциал шамасы оң болатын металды схеманың сол жағына жазады да он электрод дейді, ал екінші металды оң бөлігіне жазып, теріс электрод дейді. Гальваникалық элемент мырыш электрод толық еріп, мырыш катионына айналғанша жұмыс істей береді. Сонымен, гальваникалық элемент жұмыс істегенде электр бірден екі тізбек арқылы тасымалданады: сыртқы өткізгіш сым арқылы қозғалатын электрондар легі және элементтің ішкі сұйық фазасындағы қозғалатын катиондар тобы. Кез келген гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші өзіндегі электрод потенциалдарының айырмасына тең, яғни мұндай тізбектің электр қозғаушы күші: Е=Е Cu -Е Zn (23) Мұны Нернст формуласын пайдаланып, қайта жазсақ: 0 2 lg 2 Cu Cu Cu E a Ж E ; 0 2 lg 2 E a Ж E Zn Zn (24) 0 0 2 2 lg 2 lg 2 Zn Zn Cu Cu Zn Cu E a Ж E a Ж E E E (25) 2 2 lg lg 2 0 0 Zn Cu Zn Cu a a Ж E E E Тепе-теңдік жағдайындағы злектродтардың аткивтіктіліктері де өзара тең болатындықтан, (117) теңдеу 0 0 Zn Cu E E E (26) түрінде жазылады. Әр түрлі екі злектродтан құралған, бірақ тұз ерітінділерінің концентрациясы (активтілігі) бірдей болатын гальваникалық элементтердің электр қозғаушы күші осы элементтердіқ стандартты потенциал айырмасына тең. жүктеу/скачать 4,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|