1. Kirish. Elektrod potentsial, Nernst formulasi

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI

SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI

Kimyo fakulteti


Kimyoviy texnologiya yo’nalishi
FIZIKAVIY KIMYO
fanidan

KURS ISHI

Mavzu: Galvanik elementlar va Potensiallar.elektrokimyoviy sxema
Bajardi: 209-Abdurahmonov Abror

Rеja:

1.Kirish. .1. Elektrod potentsial, Nernst formulasi.

.2. Galvanik elementlar.

8.Xulosa.
9. Foydalanilgan adabiyotlar(Rustamov Yorievlar
9.1.Qo’shimcha adabiyotlar
9.2 Internet saytlari

Kirish
8.1. ELEKTROD POTENTSIALI, NERNST

FORMULASI
Galvanik elementlarning elektr yurituvchi kuchi (EYUK) haqidagi ta‘limot
elektrkimyoning asosiy bo’limlaridan biridir. EYUK ni o’rganishni dastlab
Lomonosov (1750) boshlagan. U kimyoviy hodisalar bilan elektr hodisalari
o’zaro bog’liqligini aniqladi. Keyinchalik italyan fiziologi Galvani (1780) va
italyan fizigi Voltaning (1780) ishlari galvanik elementlarni yaratish imkonini
beradi. Birinchi marta 1800 yilda Volta elektr oqimining kimyoviy manbaini
yaratdi.
Agar toza suvga biror metall plastinka tushirilsa, Mendeleevning gidratlar
nazariyasiga ko’ra metall ionlari suvning qutbli molekulalari bilan ta‘sirlashadi,
ya‘ni metall ionlari suv molekulalari bilan gidratlanadi. Natijada metall ionlari
eritmaga o’ta boshlaydi: musbat ionlarining bir qismini yo’qotgan metall ortiqcha
elektronlarga ega bo’lib qoladi va manfiy zaryadlanadi. Nihoyat shunday
muvozanat holati qaror topadiki, bunda vaqt birligi ichida metalldan nechta ion
eritmaga o’tsa, o’shancha ion eritmadan metallga o’tadi. Metalldan eritmaga
o’tgan ionlar metall yaqinida joylashgan bo’lib, unga tortiladi va qo’sh elektr
qavati hosil qiladi.
Qattiq jism – suyuqlik sirtida hosil bo’ladigan qo’sh elektr qavati haqida
turli nazariyalar mavjud bo’lib, ulardan hozirgi zamon ta‘limotini A.N. Frumkin
va uning shogirdlari yaratganlar. Ularning fikricha ionlar qavati diffuzion
tuzilishga ega bo’lib, suyuqlik ichiga ma‘lum masofagacha kiradi. Metall bilan
eritma orasida potentsiallar ayirmasi hosil bo’ladi va u elektrod potsentsial
deyiladi. Agar metall suvga botirilgan bo’lsa, u hamma vaqt manfiy zaryadlanadi,
metallga yaqin suyuqlik qavati esa musbat zaryadlanadi. Metall o’zining tuzi
eritmasiga botirilgan bo’lsa, unda quyidagi uch hol bo’lishi mumkin:
1. Ionlarning eritmaga o’tish tezligi ularning eritmadan metallga o’tish
tezligidan katta bo’lsa, metall manfiy zaryadlanadi;
2. Aksincha, ya‘ni ionlarning eritmadan metallga o’tish tezligi katta bo’lsa,
metall musbat zaryadlanadi.
3. Ikkala tezlik bir xil bo’lgan zaryad nolga teng bo’ladi.
Metall bilan eritma o’rtasida hosil bo’ladigan elektrod potentsial miqdori
Nernst formulasi yordamida aniqlanadi:

Kuchlanishlar qatorida chapda turgan metall o’zidan keyingi metallarni
birikmalaridan siqib chiqara oladi. Amalda kuchlanishlar qatoridan foydalanib
galvanik element tuziladi. Masalan, rux va qo’rg’oshindan galvanik element
tuzish uchun musbat elektrod sifatida Pb (E
0
= - 0,13в), manfiy elektrod sifatida
rux (E
0
= - 0,76в) olish kerak.
. GALVANIK ELEMENTLAR
Kimyoviy reaktsiya natijasida elektr energiyasi ishlab chiqariladigan, ya‘ni
kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantirib beradigan asboblar galvanik
elementlar deyiladi. Bunday elementni tuzish uchun o’zaro tegib turgan (yoki
o’zaro sifon orqali tutashtirilgan) ikki elektrolit eritmasiga ikki xil metall
tushirilib, bu metallarning uchlari bir – biriga ulanadi. Elektr oqimi beruvchi
galvanik element muvozanat holatida bo’lmaydi. Elektr oqimi kuchi kamayishi
bilan elektrodlar o’rtasidagi potentsiallar ayirmasi orta boradi. Elektr oqimi kuchi
cheksiz kamayganda va sistema amalda muvozanat holatiga kelganda element
qaytar holda ishlaydi. Galvanik element qaytar holatda ishlaganda hosil
bo’ladigan potsentsiallarning maksimal farqi uning elektr yurituvchi kuchi
(EYuK) deyiladi. Agar sistemada birorta jarayon termodinamik jihatdan
qaytmas bo’lsa, bunday element qaytmas element deyiladi.
Yakobi – Daniel elementi qaytar galvanik elementga misol bo’la oladi.
Bunda rux plastinka rux sulfat ZnSO4
eritmasiga, mis plastinka CuSO
4
eritmasiga
botirilgan Bu element sxematik ravishda quyidagicha yoziladi
Eritmalar bir – biri bilan kaliy xlorid eritmasi solingan sifon orqali
tutashtiriladi yoki bu ikki eritma orasiga yarim o’tkazgich parda qo’yiladi.
Olingan Zn va Cu elektrodlarning standart potentsiallari:
. ELEKTR YURITUVCHI KUCHNI O’LCHASH
Har qanday galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi eritmaning pH iga
bog’liq. Eritmalarning pH ini potentsiometrik aniqlash uchun galvanik
elementning EYuK aniqlab, pH va E o’rtasidagi bog’lanish formulasiga quyiladi,
so’ngra pH hisoblanadi.
Galvanik elementning EYuK kompensatsiya usuli bilan aniqlanadi.
Galvanik element ishlash jarayonida unda bo’ladigan o’zgarishlar natijasida
EYuK kamaya boradi.
Kompensatsiya usulining mohiyati shundaki, bunda o’lchanayotgan EYuK
ga teng miqdorda qarama – qarshi yo’nalishda ma‘lum qiymatli EYuK ulanadi.
Bu sharoitda qarama – qarshi yo’nalishdagi EYuK lar bir – birini
kompensatsiyalaydi va tekshirilayotgan element elektr oqimi bermaydi. EYuK ni
o’lchash uchun etalon sifatida ishlatiladigan galvanik elementga normal element
deb ataladi. Bunday element sifatida Veston elementi qo’llaniladi. Bu elementda
kadmiyning oksidlanishi va simobning qaytarilishi hisobiga elektr oqimi hosil
bo’ladi.
Galvanik elementda musbat qutb vazifasini simob, manfiy qutb vazifasini
esa kadmiy amalgamasi o’taydi. Veston elementining EYuK o’zgarmas bo’lib,
20
0
С da 1,0183 voltga teng.
Veston elementi yordamida kompensatsiya usuli bilan galvanik elementning
EYuK ni o’lchash sxemasi 8.2 – rasmda berilgan. Doimiy elektr oqimi manbai
(akkumulyator) ma‘lum qarshilikka ega bo’lgan reoxord simining a va v uchlarga
ulanadi. Akkumulyator qutblari bir xil zaryadli Veston elementi va
tekshirilayotgan element qutblariga ulanadi. Avvaliga K2 kalit Veston elementiga
ulanib, galvanometr nolni ko’rsatguncha suriluvchi kontakt o’ngga yoki chapga
suriladi. Aytaylik, bu nuqta S bo’lsin, S nuqtada akkumulyatordan kelayotgan
elektr oqimi Veston elementidan kelayotgan eletkr oqimi bilan
kompensatsiyalanadi.
Kompensatsiya usuli bilan EYUK ni o’lchash sxemasi:
Akk – akkumulyator, Be – Veston elementi, Te – tekshirilayotgan galvanik
element, Ck – reoxordning suriluvchi kontakti, K1, K2, K3 – kalitlar.
Akk – akkumulyator, Be – Veston elementi, Te – tekshirilayotgan galvanik
element, Ck – reoxordning suriluvchi kontakti, K1, K2, K3 – kalitlar.
So’ngra К2
kalit sinaladigan element qutbiga ulanadi va yuqoridagi kabi
uning ham kompensatsiyalanish nuqtasi d aniqlanadi. U
, ЕВ
– tegishlicha tekshirilayotgan va Veston eleme ntining elektr
yurituvchi kuchi; ac ad – Veston va tekshirilayotgan elementlarning
kompensatsiyalanish vaqtida reoxord simining qismlari.
Yuqorida ko’rib o’tilganidek, solishtirma elektr o’tkazuvchanlik eritma
kontsentratsiyasining o’zgarishi bilan o’ziga xos ravishda o’zgaradi. Bu
miqdorlarni oddiy, to’g’ri nisbatda olish mumkin bo’lmaydi. Amalda, solishtirma
elektr o’tkazuvchanlikdan foydalanish ancha noqulay. Shuning uchun, ko’pincha,
ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikdan foydalaniladi. Ekvivalent elektr
o’tkazuvchanlik tushunchasini fanga birinchi marta R. E. Lents kiritgan edi.
Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:
yoki
bu yerda C — eritmaning gramm-ekvivalent bilan ifodalagan (normal)
kontsentratsiyasi, kontsentratsiyaga teskari miqdor — eritmaning
suyultirilganligi (bir g-ekv erigan modda tutgan eritma hajmi — litr bilan).
Ma’lumki, uning o’lchamligi
bo’ladi. Demak, ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning o’lc
dir. Elektr o’tkazuvchanlikning 1 gramm-ekvivalentga nisbatan
olinganligini nazarda tutib, o’lchamlikda ba’zan, g-ekv
-1
tushirib qoldiriladi va
ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi om
-1
sm
2
bilan ifodalanadi.
Shunday qilib, ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1 sm
uzoqlikdagi elektrodlar o’rtasida joylashib, tarkibida 1 gramm-ekvivalent erigan
modda bo’lgan eritmanang elektr o’tkazuvchanligidir.
Kuchli elektrolitlarning suyultirilgan eritmalarida ionlarning tezligi
kontsentratsiyaga deyarlik bog’liq emas va elektr o’tkazuvchanlik asosan
ionlarning soniga bog’liq. Kontsentratsiya oshishi bilan ionlarning soni ortadi,
demak, elektr o’tkazuvchanlik oshadi.
Kontsentrlangan eritmalarda asa ion atmosferasi ionlarning harakatini
kamaytiradi va natijada elektr o’tkazuvchanlik kamayadi.
Kuchsiz elektrolit eritmalarida, ion atmosferasi elektr zaryadining zichligi
kam, shu sababli ionlarning harakat tezligi kontsentratsiyaga uncha bog’liq emas.
Elektr o’tkazuvchanlik qiymati asosan ionlarning soniga bog’liq. Kontsentratsiya
oshishi bilan bir tomondan erigan modda molekulalarining soni ko’payishi bilan
ionlarning soni ko’paysa, ikkinchi tomondan dissotsilanish darajasining kamayishi
natijasida ionlarning soni kamayadi. Maksimumligiga birinchi effekt, so’ng
ikkinchi effekt ustunlik qiladi.
Solishtirma va ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik ifodalarini bir-biri bilan
taqqoslasak, quyidagi holni ko’ramiz. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlikda, hajm
bir xil (1 sm
3
) qolib, bu hajmdagi erigan moddaniig miqdori o’zgaradi. Ekvivalent

elektr o’tkazuvchanlikda esa, aksincha erigan moddaniig miqdori bir xil