Условия течения реакций в растворах электролитов до конца:

1) в результате реакции выпадает осадок:


2) в результате реакции выделяется газ:


3) в результате реакции образуется малодиссоциирующее вещество:


Задание 5. Химические источники тока. Гальванические элементы.

Химические источники электрического тока или гальванические элементы преобразуют энергию, выделяющуюся при протекании окислительно-восстановительных реакций, в электрическую энергию. Гальванические элементы служат источниками постоянного тока. Они подразделяются на химические и концентрационные.

Простейший химический гальванический элемент можно составить из двух металлических электродов, имеющих различные электродные потенциалы, и соединенных в замкнутую цепь.

На электроде, который имеет меньшее значение электродного потенциала, будет происходить процесс окисления. Такой электрод называется иначе анодом.

На электроде, который имеет большее значение электродного потенциала, будет происходить процесс восстановления. Такой электрод называется иначе катодом.

Рассмотрим более подробно принцип работы гальванических элементов на примере элемента, составленного из цинкового и медного электродов. Такой элемент называется иначе элементом Якоби-Даниэля (рис. 6).



Рисунок 6 - Схема медно-цинкового гальванического элемента
Каждый электрод состоит из металлической пластинки, опущенной в раствор соли: ZnSO₄ и CuSO₄, соответственно.

Растворы солей отделены друг от друга пористой перегородкой, сквозь которую легко могут проходить ионы металлов и SO₄^2-. Часто вместо пористой перегородки используют «солевой мостик» – стеклянную изогнутую трубку, заполненную насыщенным раствором KCl (рис. 7). В этом случае электроды не контактируют друг с другом, каждый из них находится в отдельном сосуде, которые соединяются с помощью солевого мостика.

---

Рисунок 7 - Схема медно-цинкового элемента с солевым мостиком.

1 – цинковая пластинка; 2 – медная пластинка; 3 – солевой мостик
При этом на цинковом электроде происходит процесс окисления:

Zn⁰– 2ē =Zn²⁺,

в результате которого ионы цинка с пластинки переходят в раствор. Избыточные электроны по металлическому проводнику с цинковой пластинки переходят на медную и восстанавливают содержащиеся в растворе ионы Cu²⁺

Cu²⁺+ 2ē =Cu⁰,

которые в виде нейтральных атомов оседают на пластинке. Остающиеся свободные сульфат-ионы медного электрода и появившиеся в избытке ионы Zn²⁺цинкового электрода через пористую перегородку или солевой мостик перемещаются навстречу друг другу. Таким образом, в цепи осуществляется перенос электрических зарядов и возникает электрический ток.

В этом элементе электрическая энергия получается в результате протекания химической реакции

Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄

Основной характеристикой гальванического элемента является электродвижущая сила ЭДС, от которой зависит сила тока в цепи. Она равна разности электродных потенциалов

ЭДС = Е₂– Е_1,
где Е₁ и Е₂ – соответственно, потенциал анода и катода.
Для гальванического элемента Якоби-Даниэля электродвижущая сила равна

э.д.с. = Е_Cu–E_Zn

Чем выше значение э.д.с. элемента, тем больше сила тока в его цепи.

Согласно уравнению Нернста, потенциал медного и цинкового электродов рассчитывается по формулам:

E_Cu =E_Cu⁰+ 

E_Zn=E_Zn⁰+ 

Вычитая второе уравнение из первого получим выражение для расчета э.д.с. медно-цинкового гальванического элемента

э.д.с. = E_Cu⁰–E_Zn⁰+  = E_Cu⁰–E_Zn⁰+

---

Смотрите также файлы

• 1. Алгоритм рылымына арай блінуі (бірнеше жауап дрыс).doc

• Сыныбы 10 тілу мерзімі 03. 12.docx

• Мектеп 2 жалпы орта білім беретін мектеп кмм кні.docx

• Задание для самостоятельного изучения по курсу военно технической подготовки Основы организации материального обеспечения.doc

• Конституция рсфср 1918 года исторические условия разработки и принятия, основные черты содержания.docx