Жаратылыстану ғылымдары факультетінің деканы



Pdf көрінісі
бет31/53
Дата23.12.2021
өлшемі2,39 Mb.
#128439
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   53
umkd (6)
9,10,11,12, 9,10,11,12, Документ, 199261009045638 (1) (копия), PhD докторантура институтыны? директоры (копия), PhD докторантура институтыны? директоры (копия), Badavamova, 17-18-19-20 (копия), Задачи экз. (копия), Задачи экз. (копия)
Л

.

Н



Гумилев

 

атындағы

 

Еуразия

 

ұлттық

 

университеті

 

Пəннің

 

оқу

-

əдістемелік

 

кешені

 

Басылым



алтыншы

 

 

30 



ЕҰУ

 

Ф



 703-08-16. 

Пəннің


 

оқу


-

əдістемелік

 

кешені


Алтыншы


 

басылым


 

 

𝐶𝑢



2+

 + 𝑍𝑛


°

  → 𝐶𝑢


0

 + 𝑍𝑛


2+ 

Тотығу


-

тотықсыздану

 

реакциялардың



 

жүру


 

барысында

 

электр


 

тоғы


 

пайда


 

болады


Мыс


 

жəне


 

мырыш


 

пластинкаларын

 

өз

 



сульфаттарының

 

ерітінділері



 

құйылған


 

стақандарға

 

салып


  , 

стакандардағы

 

электролиттерді



 

калий


 

хлоридінің

 

қаныққан


 

ерітіндісімен

 

толтырылған



 

тұзды

көпірше


 

депрон


 

аталатын


  U-

тəрізді


 

болып


 

келетін


 

шыны


 

түтікше


 

арқылы


 

байланыстырады

Бұл


 

жағдайда


 

мырыш


 

атомынан


 

екі


 

электрон


 

бөлініп


мырыш


 

пластинкасында

 

қалады


 

да



мырыш

 

ион



 

күйінде


 

ерітіндіге

 

ауысады


Мырыш


 

пластинкасы

 

теріс


ал

 



ерітінді

 

мырыш



 

иондары


 

арқылы


 – 

оң

  



зарядталады

Мыс



 

сульфатының

 

ерітіндсіндегі



 

мыс


 

иондары


 

мырыш


 

пластинкасынан

 

электрондарды



 

қабылдап


 

бейтарапталады

Мыс


 

пластинкасы

 

оң



ал

 

мыс



 

сульфаты


 

ерітіндісі

  – 

теріс


 

зарядталады

Егер


 

электродтарды

 

сыммен


 

жалғастырса

онда


 

сым


 

бойынша


 

электрондар

 

ағыны


 

мырыштан


 

мысқа


 

қарай


 

жылжиды


Гальванометрдің

 

көмегімен



 

электр


 

тогының


 

бар


 

екендігін

 

анықтауға



 

болады


Процестің

 

сызбанұсқасы



𝑍𝑛/𝑍𝑛


2

+𝑆𝑂


4

2-

//𝐶𝑢



2

+𝑆𝑂


4

2-

/𝐶𝑢



 

Сульфат


 

иондарының

 

реакцияда



 

қатыспайтындығын

 

ескеріп


қарапайым

 

түрде


 

көрсетуге

 

болада


:

 

 

−𝑍𝑛/𝑍𝑛



2+

//𝐶𝑢


2+

/ 𝐶𝑢


немесе


 

тотығу


тотықсыздану

 

реакцияның



 

сызбынұсқасы

:

 

2𝑒

 



𝑍𝑛

о

+ 𝐶𝑢



2+

 ⇆  𝑍𝑛


2+

+ 𝐶𝑢


°

 

Гальваникалық



 

элемент

суретте



 

келтірілген

 

құрылғы


 

электрохимиялық

 

ұяшық


 

немесе


 

гальваникалық

 

элемент


 

деп


 

аталады


Ол

 



сыртқы

 

өткізгіштің



 

көмегімен

 

электрондардың



 

бір


 

электродтан

 

екіншісіне



 

өздігінен

 

ауысуын


 

қамтамасыз

 

етеді


келтірілген

 

мысалда


 

мырыштан


 

мысқа


 

1-



сурет

Гальваникалық



 

элемент


 

 

Электролиттік



 

ұяшықтың


 

жұмыс


 

істеуіне


керісінше

энергияның



 

сыртқы


 

көзі


 

керек


Ерітінділерде

 

электр


 

тоғы


 

оң

 



жəне

 

теріс



 

зарядталған

 

иондардың



 

миграциясы

 

есебінен


 

тасымалданады

Сонымен


мырыш


 

жəне


 

тағы


 

басқа


 

оң

 



зарядталған

 

бөлшектер



 

мырыш


 

электродынан

 

оның


 

тотығуына

 

қарай


 

ығысып


 

отырады


сол


 

сияқты


 

теріс


 

зарядталған

 

бөлшектер



 

осы


 

электродқа

 

тартылады



Тұзды


 

көпірше


 

арқылы


 

тоқ


 

мыс


 

электродының

 

бағытында



 

жылжитын


 

калий


 

иондарымен

 

жəне


 

мырыш


 

электродының

 

бағытында



 

қозғалатын

 

хлорид


-

иондарымен

 

тасымалданады



Электродтарда

 

жəне


 

сыртқы


 

өткізгіште

 

электр


 

тоғы


 

мырыштан


 

мысқа


 

қарай


 

бағытталатын

 

электрондар



 

есебінен


 

пайда


 

болады


Электр


 

тізбегі


 

аниондар


 

тұзды


 

көпірше


 

арқылы


 

мырыш


 

ерітіндісіне

 

немесе


 

катиондар

 

мыс


 

ерітіндісіне

 

ауысқанда



 

тұйықталады

Электр


 

тоғын


 

катиондар

 

да



аниондар

 

да



 

өткізеді


Олардың


 

ауысу


 

тиімділігі

 

салыстырмалы



 

қозғалғыштықпен

 

анықталады



 

Сонымен



гальваникалық

 

элементте



 

ерітіндінің

 

иондық


 

өткізгіштігімен

 

электродтардың



 

электрондық

 

өткізгіштігі



 

электр


 

тоғы


 

өте


 

алатын


 

жабық


 

тізбек


 

түзеді


.

 


 

Л

.

Н



Гумилев

 

атындағы

 

Еуразия

 

ұлттық

 

университеті

 

Пəннің

 

оқу

-

əдістемелік

 

кешені

 

Басылым



алтыншы

 

 

31 



ЕҰУ

 

Ф



 703-08-16. 

Пəннің


 

оқу


-

əдістемелік

 

кешені


Алтыншы


 

басылым


 

 

Электродтық



 

потенциалдар

Гальваникалық

 

элементтерде



 

екі


 

типті


 

электродтар

 

қолданады



Электродтардың

  I-

ші

 



типі

  - 


өзінің

 

тұзына



 

салынған


 

өткізгіш


  - 

металдық


 

пластинка

Мысалы


мырыш


 

пластинкасын

 

мырыш


 

сульфаты


 

ерітіндісіне

 

салса


онда


 

келесі


 

теңдеумен

 

өрнектелетін



 

тотығу


-

тотықсыздану

 

процесі


 

жүреді


𝑍𝑛  ⇆  𝑍𝑛

2+

+2𝑒


 

Ерітіндіге

 

мырыш


 

катиондары

 

ауысады


ал

 



электрондар

 

металдың



 

бетінде


 

қалады


Нəтижесінде

 

металдық


 

пластинка

 

мен


 

ерітінді


 

арасында


 

потенциалдар

 

айырымы


 

пайда


 

болады


 

да

 



металдың

 

потенциалы



 

теріс


 

болады


Бұл


 

айырмашылықтар

 

металды


 

ерітуге


 

тырысқан


 

күштер


 

мен


 

ерітіндідегі

 

металл


 

иондарының

 

осмостық


 

қысымы


 

қатынастарындағы

 

айырмашылыққа



 

байланысты

Екінші


 

тип


  – 

ол

 



инертті

 

металдан



 

жасалынған

тотығу


-

тотықсыздану

 

жұбын


 

құрайтын


мысалы


,  Fe

3+

/Fe



2+

иондар



 

ерітіндісіне

 

салынған


 

платина


 

пластинкасы

Электродтардың



 

бұл


 

типтерінде

 

тотығу


тоықсыздану

 

процестері



 

бірінші


 

типті


 

электродтағыдай

 

жүреді


айырмашылығы

 

электрондар



 

платина


 

электродында

 

қалады


Əртүрлі


 

заттардың

 

тотығу


-

тотықсыздану

 

қабілетінің



 

өлшемі


  - 

электродты

 

потенциал

 

(



вольт

болып



 

табылады


Өлшейтін


 

құрылғылар

 

тек


 

қана


 

потенциалдар

 

айырымын


 

анықтайды

Жартылай


 

реакциялардың

 

потенциалдарының



 

абсолютті

 

мəнін


 

анықтау


 

əдісі


 

жоқ


Сондықтан

 

жартылай


 

реакциялардың

 

салыстырмалы



 

потенциалдарын

 

барлық


 

электродты

 

потенциалдарды



 

жалпы


 

стандартпен

 

салыстыру



 

жолымен


 

алады


Ол

 



үшін

 

нормальді



 

сутектік


 

стандартты

 

электродпен



 

зерттелетін

 

тотықтырғыш



 

немесе


 

тотықсыздандырғыш

 

электродынан



 

тұратын


 

гальваникалық

 

элемент


 

құрайды


Гальваникалық

 

элементтің



 

электрқозғаушы

 

күшінің


 

шамасы


 

тотықтырғыштар

 

мен


 

тотықсыздандырғыштардың

 

химиялық


 

активтіліктерінің

 

көрсеткіші



Нормальді

  (

стандартты



сутек


 

электроды

-

активтілігі



 

тұрақты


 

бірге


 

тең


 

қышқыл


 

ертіндісіне

 

салынған


,

бір


 

атмосфера

 

тұрақты


 

қысымдағы

 

сутек


 

ағынында


 

болатын


 

ұнтақталған

 

платинамен



 

жабылған


 

платина


 

фольгасы


Сутек


 

платина


 

электродында

 

адсорбцияланып



ерітіндіге

 

ауысады


Н

2



(газ)   ⇆ Н

2

(ққанық. қер. )



 

Н

2



(ққанық. қер. ) ⇆  2Н

+

+2е



-

 

Бұл



 

процесс


 

қайтымды


сондықтан

 

стандартты



 

сутек


 

электродында

 

тотығу


 

процесі


 

де



сутек

 

иондарының



 

молекулалық

 

сутекке


 

тотықсыздану

 

процесі


 

де

 



жүре

 

алады



Қолайлы


 

болу


 

үшін


 

стандартты

 

сутек


 

электродының

 

потенциалын



 

кез


 

келген


 

температуада

 

ноль


 

вольтке


 

тең


 

деп


 

алады


Кез


 

келген


 

электродты

 

стандартты



 

сутек


 

элетродымен

 

байланыстырып



электрқозғаушы

 

күшін


 

вольтметрмен

 

жеңіл


 

өлшеуге


 

болатын


 

гальваникалық

 

элемент


 

құрастырады

 (1-

сурет


).  

Осындай


 

элементтің

 

электрқозғаушы



 

күші


 (

э

.



қ

.

к



.) 

стандартты

 

(

нормальды



 

тотығу


-

тотықсыздану

 ) 

потенциал

 

Е



0

деп


 

аталады


Ол

 25



о

С

 



температурада

 

өзінің



 

тұзына


 

салынған


 

металл


 

мен


 

стандартты

 

сутектік


 

электродтарының

 

потенциалдар



 

айырымына

 

тең


Стандартты

 

электродты



 

потенциалдар

 

Қосымшада



 

кестеде


 

келтірілген

 

Кез



 

келген


 

жүйенің


 

тотығу


-

тотықсыздану

 

потенциалы



 

термодинамикалық

 

əдіспен


 

анықталады

 

жəне


 

ол

 



температураға

 

жəне



 

тотығу


-

тотықсыздану

 

түрлерінің



 

концентрацияларына

  (

активтіліктеріне



тəуелді


Бұл


 

тəуелділік

 

Нернст


 

теңдеуімен

 

өрнектеледі



𝐸 = 𝐸


H

+ ln


𝑅𝑇𝑎

|}

𝑛𝐹𝑎



•€•

 

мұнда



Е



тепе

-

теңдіктегі



 

потенциал

 , 

В



Е

о



стандартты

 

потенциал





а

тт

.





а

тс

.



= 1 

болғандағы

 

потенциал



;  R-

универсалды

 

газ


 

тұрақтысы

  (8,3144 

Дж

.



град

-1

.



моль

-1

);  F- 



Фарадей

 

саны



 

(96493 


Кл

.

экв



-1

); T– 


абсолютті

 

температура



 (

К

); 



о

x- 


тотыққан

 

түрі



 

red- 


тотықсызданған

 

түрі



; n- 

жартылай


 

реакцияға

 

қатысатын



 

электрондар

 

саны





 



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   53




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет