Электродтық потенциал

Жоспар:
І. Кіріспе
1. «Элемент» туралы жалпы түсінік
ІІ. Негізгі бөлім
1. Электролит ерітінділеріндегі орнын басу реакциялары
2.Электродтық потенциал. Гальвани элементі туралы түсінік
3. Гальвани элементінің электр қозғаушы күші
ІІІ. Қорытынды
ІV. Пайдаланылған әдебиеттер
Кіріспе
«Элемент» туралы жалпы түсінік
Грек философиясы натурфилософиялық тұрғыда болған, адамға
Илиада мен Одиссеяда күллі дүние мұхиттан,
Орта ғасырларды, әсіресе Европада, Аристотельдің элемент
XVII орта шенінде химиялық өзгерістер жайында
Химия тарихында ерекше табысты ғасыр, химияның
орта ғасырлардан белгілі заттардың қайсысы химиялық
Химиялық элементтердің саны көбейген сайын, олар
Электролит ерітінділердегі орнын басу реакциялары
Электролит ерітінділерінде жүретін әрекеттесулердің бір тобы
0
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
иондық түрі:
Zn+2H·=Zn+H2
Теңдеуден көрініп тұрғандай, мырыш атомы өзінің
Металл атомдарының электронын оңай беруі оларды
Демек, металдардың өзара активтігін айыра білсек,
0 +2
Zn+Pb(NO3)2=Pb+Zn(NO3)2
иондық түрі:
Zn+Pb··=Pb+Zn· · +
Бұл әрекеттесу де тотығу-тотықсыздану реакциясына жатады.
Дәл осылайша, қорғасын мен мыстың өзара
Pb+Cu··=Pb··+Cu
Салыстыруға алынған металдар – мырыш, қорғасын,
Бір металдың екінші металды оның қосылыстарынан
Электродтық потенциал. Гальвани элементі туралы түсінік.
Таза суға мырыш пластинкасын батырсақ, оның
Металл + су
(ерітіндіде)
металл мен ерітіндінің түйіскен жерінде түзілген
1-сурет. Металл-сұйық түйіскен жеріндегі электрлік қос
Егер таза суға металдың ерімтал тұздарының
Металл активтігі төмен болып, ерітіндідегі иондарының
Іс жүзінде суға яки электролит ерітіндісіне
Айта кетерлік бір жай, металды өз
Электродтық потенциал дегеніміз металл (электрод) мен
Металл мен сұйықтың арасында тұрақталған тепе-теңдік
Гальвани элементтерінің қарапайымдарының бірі мыс-мырыш гальвани
Актив металл мырыш пластинкасының бетінде электрондар
2-сурет. Даниель-Якоби элементінде электр қозғаушы күшінің
Мысқа ағылып келген электрондар оның бетіндегі
Мырыш пластинкасының еруі өзінен2 электрон беріп
табылады:
Zn - 2е = Zn··
Элементте жүретін тотығу-тотықсыздану процесі бір мезгілде
Zn + Cu·· = Zn·· +
Тотығу процесі жүретін электрод анод, ал
Гальвани элементінің негізіне алынған химиялық тізбекті
(+) Cu | (CuSO4) || (ZnSO4)
Мұндағы ерітіндіге оң иондарын беретін мырыш
Гальвани элементтірін өз тұздарына батырылған кез
Zn + Fe·· = Fe +
Неғұрлым электрод ретінде алынған металдардың химиялық
Барлық металдардың иондарының ерітіндідегі концентрациясын бірдей
Потенциалдарды салыстыруға арналған стандартты электрод ретінде
қалыпты сутек электродын алады (3-сурет). Ол
3-сурет. Мыстың қалыпты потенциалын анықтауға арналған
Кез келген металдың салыстырмалы потенциалын табу
Қалыпты электродтық потенциалдың шамасы түрлі таңбамен
иондарынан оңай тотықсызданса электродтық потенциал мөлшері
Стандартты сутек электроды мен 1 л
Ео Zn/Zn = - 0.76
Мұндағы гальвани тізбегінің иондық схемасы мынадай:
(+) H2 | 2H+ || Zn2+
0
Гальвани элементінің электр қозғаушы күші
Металдарды, сутекті қоса, электродтар потенциалдарының алгебралық
1-кесте
Металдардың кернеу қатары. Стандартты электродтық потенциалдар
Электрод Электродта өтетін реакция Ео
Li/Li+
Ca/Ca++
Mg/Mg++
Al/Al+++
Mn/Mn++
Zn/Zn++
Cr/Cr+++
Fe/Fe++
Cd/Cd++
Tl/Tl+
Co/Co++
Ni/Ni++
Mo/Mo+++
Sn/Sn++
Pb/Pb++
W/W+++
H2/2H+
Sb/Sb+++
Bi/Bi+++
Cu/Cu++
Ag/Ag+
Hg/Hg++
Au/Au+ Li+ + e- ↔
Ca++ + 2e- ↔ Ca
Mg++ + 2e- ↔ Mg
Al+++ + 3e- ↔ Al
Mn++ + 2e- ↔ Mn
Zn++ + 2e- ↔ Zn
Cr+++ + 3e- ↔ Cr
Fe++ + 2e- ↔ Fe
Cd++ + 2e- ↔ Cd
Tl+ + e- ↔ Tl
Co++ + 2e- ↔ Co
Ni++ + 2e- ↔ Ni
Mo+++ + 3e- ↔ Mo
Sn++ + 2e- ↔ Sn
Pb++ + 2e- ↔ Pb
W+++ + 3e- ↔ W
2H+ + 2e- ↔ H2
Sb+++ + 3e- ↔ Sb
Bi+++ + 3e- ↔ Bi
Cu++ + 2e- ↔ Cu
Ag+ + e- ↔ Ag
Hg++ + 2e- ↔ Hg
Au+ + e- ↔ Au -3.02
-2.84
-2.38
-1.66
-1.18
-0.76
-0.74
-0.44
-0.40
-0.33
-0.27
-0.023
-0.20
0.14
0.13
0.05
0.00
+0.20
+0.23
+0.34
+0.80
-0.85
+1.70
Металдардың қалыпты электродтық потенциалы белгілі болса
Э.Қ.К. = EoCu/Cu + ЕоZn/Zn =
Гальвани элементін құрайтын металдардың қалыпты электродтық
Егер металдың өз тұзының ерітіндісіндегі концентрациясы
ΔЕ = Ео + (0,058/n)lgc,
Мұндағы n – металл ионының аленттігі,
Нернст формуласы бұрын қарастырылып өткен термодинамикадағы
ΔG = -n · F ·
мұндағы F=Фарадей саны, 96 500 кулонға
Мәселен, мырыштың өз тұзының 0,001 м
ΔЕ = -0,76 + (0,058/2) lg10-3
Бұдан электролит ерітіндісіндегі металл ионы концентрациясының
оның электродтық потенциалының алгебралық шамасын азайтатындығын
Қорытынды
Гальвани элементі ток көзі ретінде техникада
XIX-ғасырдың аяғында белгілі 82 элементтен тек
Химиялық және оған байланысты өнеркәсіптерде шикізат
Пайдаланылған әдебиеттер:
1. Б.А Бірімжанов «Жалпы химия», Алматы
2. Х.К Оспанов, Д.Х. Қосымбаев «Физикалық
3. С.Жайлауов «Физикалық химия», Алматы «Рауан»
4. Ә.К. Қоқанбаев «Физикалық химия», Алматы
2

Ұқсас жұмыстар

ЭЛЕКТРОХИМИЯ

Электр тоғын химиялық реакциялардан алу

Электродтардың түрлері

Электрод. Электродтардың жіктелуі

Тотығу-тотықсыздану реакциялары. Электродтық потенциалдар

ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ. Тотығу-тотықсыздану реакцияларын құрастыру және теңестіру

Электрод поляризациясы

Амперометриялық титрлеу әдісі

Айнымалы токпен поляризацияланған жездің еру кинетикасын зерттеу