5-ma`ruza. Galvanik elementlar. EyuK. ning termodinamik nazariyasi

Oksidlanish-qaytarilish (redoks) elektrodlari va zanjirlar
Inert metall (Ag, Pt) biror bir oksidlangan-qaytarilgan shakldagi ionlar saqlovchi eritmaga tushirilishi natijasida hosil bo’lgan potentsial oksidlanish-qaytarilish yoki redoksi potentsial deyiladi. Redoksi elektrodlardagi inert metall eritma bilan na kation va na anion almashmaydi, faqat eritmada erigan moddalar orasida sodir bo’ladigan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi uchun elektron olish yoki berish ta’minlab beradi. Masalan:
Pt | Fe⁺⁺⁺, Fe⁺⁺, Pt | Cr⁺⁺⁺, Cr⁺⁺
Platinani oksidlangan-qaytarilgan shakllarni saqlovchi eritmalarga tushirilsa, oksidlanish-qaytarilish potentsiali vujudga keladi. U qanday vujudga keladi? Fe⁺⁺⁺+ 1e ® Fe⁺⁺ (Fe⁺⁺® Fe⁺⁺⁺+ 1e). Demak, sabab, yuqoridaki tenglamaga binoan, sistemaga elektron berilsa, reaktsiya o’nga, agarda elektron sistemadan olinsa, muvozanatni chapga siljitadi: Fe⁺⁺⁺+ 1e ® Fe⁺⁺ - 1e, inert metall redoks o’z elektronini berishi yoki aksincha qabul qilib olishi mumkin.
Qo`sh elеktr qavat hosil bo`lish mеxanizmi:
agar Rt e – ni eritmaga uzatsa, sistеmada qaytarilish jarayoni kеtadi, elеktrod (Q) zaryadlanadi:

5.9 –rasm
oksidlanish jarayoni sodir bo`ladi. Eritmada borayotgan jarayon natijasida e- ajralib chiqadi. Bu elеktron eritmadan Rt ga o`tirib, uni (-) zaryadlaydi. (-) zaryadlangan Rt eritmadan musbat ionlarni tortib qo`sh elеktr qavat hosil qiladi.
Dеmak, oksidlanish - qaytarilish (rеdoks) potеntsiali elеktrod bilan eritma chеgarasida-elеktroddan eritmaga yoki eritmadan elеktrodga elеktron o`tishi natijasida hosil bo`lar ekan. Umumiy tarzda quyidagicha ifodalash mumkin (5.9 –rasm) Oх+ ne^-→ Red
1 dona elektrodning potentsialini aniqlash mumkin emas. Albatta 2 elektrod bilan zanjir yasash lozim:
Pt|Fe⁺⁺⁺,Fe⁺⁺||[H⁺]₌₁|Pt, H₂

endi zanjirni ulasak, tok hosil bo’ladi: _.
bu tenglamadagi
Buni istagan redoks sistemaga qo’llash mumkin:


Demak j_q° normal oksidlanish-qaytarilish potentsiali. Normal oksidlanish-qaytarilish potentsialining ahamiyati katta.
Masalan: Fe⁺⁺ + Sn⁺⁺⁺®Fe⁺⁺⁺ Sn⁺⁺ | buni faqat qog’ozda yozish
FeCI₂+SnCI₄® FeCI₃+ SnCI₂ | mumkin.
Aslida ketmaydi, chunki
j° Sn⁺⁺= 0,153; j°_{Fe+++/ Fe++}=0,77
bu degan so’z - reaktsiya ketmaydi. Binobarin, jadvalga qarab reaktsiya ketish-ketmasligini oldindan bashorat qilish mumkin.
Agar oksidlanish-qaytarilish potentsiali vodorod ioni bo’lmagan eritmada paydo bo’lsa-bunday oksidlanish-qaytarilish potentsiali oddiy oksidlanish-qaytarilish potentsiali oddiy oksidlanish-qaytarilish potentsiali deyiladi.

Agar eritmada vodorod ionlari yoki gidroksil ionlari bo’lsa, u xolda hosil bo’lgan elektrod murakkab oksidlanish-qaytarilish elektrodi deyiladi. normal redoks elektrodi potentsiali bo’lib, olingan sistema tabiatiga bog’liq. qiymati sistemaning oksidlovchilik yoki qaytaruvchanlik xossasini ko’rsatadi. Maxsus spravochniklarda turli redoks sistemalarning normal elektrod potentsiallari keltirilgan. Shuni ta’kidlash lozimki, yukorida ko’rilgan masalalar birinchi turdagi yoki oddiy redoks sistemalarga misol bo’ladi. Ikkinchi turdagi, murakkab oksidlanish va qaytarilish elektrodlari xam mavjud. Ularda redoksi potentsial na faqat oksidlangan va qaytarilgan shakllar nisbatiga, balki vodorod ionlarining kontsentratsiyasiga (aktivligiga) xam bog’liq. Masalan, xingidron elektrodi ikkinchi tur elektrodiga mansub bo’lib, uning elektrod potentsiali, oksidlangan va qaytarilgan shakllar va vodorod ionning kontsentratsiyasiga xam bog’liq.