10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Химиялық гальваникалық элементтер. Электродтар мен электро­ литтер — әртүрлі болатын элементтер. Химиялық гальваникалық эле­ ментке мысал ретінде Даниэль-Якоби элементін атауға болады.

Бірдей электродтардан­ тұратын, бірақ электролиттің концентрациясы әртүрлі болатын элементтер концентрациялық гальваникалық эле­ менттер деп аталады. Мысалы, күміс нитратының әртүрлі концентра­ циялы ерітіндісіне батырылған күміс электроды:

Ag | AgNO₃ (0,01 моль/дм³) | | AgNO₃ (0,1 моль/дм³) | Ag

Есеп. Токтүзуші реакцияның теңдеуі бойынша гальваникалық элементтің сызбанұсқасын құрастырыңдар:

Ni + СuSO₄ = NiSO₄ + Cu

Анодтық және катодтық процестердің теңдеулерін жазыңдар. Стан-дартты ЭҚК есептеңдер.


Шешуі.
Стандартты электродтық потенциал қатарын пайдалана отырып,
E ⁰ және E⁰ потенциалдарын табамыз:
_Ni2+_{/Ni Cu}2+_/Cu


E_N⁰_i2+_/Ni = –0,250 В,


E_C⁰_u2+_/Cu = +0,337 В.

Бұл жұпта никельдің потенциалының теріс мәні үлкендеу, сондықтан никель анод қызметін атқарады:

А: Ni0 – 2ē = Ni2+

К: Cu2+ + 2ē = Cu0

204

Ni0 + Cu2+ = Ni2+ + Cu0

Ni⁰ + CuSO₄ = NiSO₄ + Cu⁰

Гальваникалық элементтің сызбанұсқасын құрастырамыз:

(–) Ni⁰|NiSO₄ || CuSO₄|Cu⁰ (+)

Реакцияның стандартты ЭҚК есептейміз:

ЭҚК = E_к⁰_ат – E⁰_ан = E_C⁰_u2+_/Cu – E_N⁰_i2+_/Ni

ЭҚК = 0,337 – (–0,250) = 0,587 В.

Химиялық энергияның электр энергиясына айналуы гальваникалық элемент деп аталатын электрохимиялық жүйелерде жүреді. Қазіргі уақытта гальваникалық элементтер кеңінен таралған химиялық ток көздері болып табылады. Кез келген гальваникалық элементтің жұмыс істеу принципі катод пен анодта жүретін тотығу-тотықсыздану процестеріне негізделген.