Analitik, fizik-kolloid va biologik kimyo

4.1.Galvanik elementlar va ularning elektr yurituvchi kuchi.

Kimyoviy reaktsiya natijasida elektr energiyasi ishlab chiqaradigan, yani kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantirib beradigan asboblar Galvanik elementlar deyiladi. Bunday elementni tuzish uchun o’zaro tegib turgan ikki elektrolit eritmasiga ikki xil metall tushirilib, bu metallarning uchlari bir - biriga ulanadi. Elektr toki beruvchi Galvanik element muvozanat holatida bo’lmaydi. Tok kuchi kamayishi bilan elektrodlar o’rtasidagi potentsiallar ayirmasi orta boradi. Tok kuchi cheksiz kamayganda va sistema amalda muvozanat holatiga kelganda element qaytar holda ishlaydi. Galvanik element qaytar holatda ishlaganda hosil bo’ladigan potentsiallarning maksimal farqi uning elektr yurituvchi kuchi EYUK deyiladi.

B.S.YAkobi-Daniel element qaytar Galvanik elementga misol bo’laoladi. Bunda rux plastinka Zn SO₄ eritmasiga, mis plastinka CuSO₄ eritmasiga botiriladi. Bu element sxematik ravishda quyidagicha yoziladi.

(+) Cu  Cu SO₄  Zn SO₄  Zn (-)

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 elektrodlarining standart potentsiallari yani ularda katta farq bo’lganligi sababli rux plastinka eriydi va eritmaga o’tadi, mis ionlari esa, mis plastinkaga cho’kadi, yani oksidlanish qaytarilish reaktsiyalari boradi. Rux elektronlar berib oksidlanadi, mis esa, elektronlarni qabul qilib qaytariladi. Agar Cu va Zn elektrodlari o’zaro sim orqali ulansa, ortiqcha elektronlar Zn elektroddan Cu elektrodga o’ta boshlaydi va tashqi zanjirda tok hosil bo’ladi. Buni galvanometr yordamida bilish mumkin.

Zn  Zn^2^++ 2 e

Cu^2^+ +2 e  Cu

yoki Zn+ Cu^2+ = Zn^2+ + Cu

Natijada, Galvanik elementning tashqi zanjirida elektronlar oqimi, ichki zanjirda kation va anionlar oqimi hosil bo’ladi.

Har qanday Galvanik elementning EUYK tenglamasi uning elektrod potentsiallari farqiga teng.

E = E₁ - E₂

Bu erda,

E - Galvanik elementning EYUK, E₁ va E₂ - elektrod potentsiallari.

Har qanday Galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi eritmaning rN ga bog’liq. Eritmalarning rN ni potentsiometrik aniqlash uchun Galvanik elementning EYUK aniqlab, rN va E o’rtasidagi bog’lanish formulasiga qo’yiladi, so’ngra rN hisoblanadi. Galvanik elementlarning EYUK kompensatsiya usuli bilan aniqlanadi.