Кимёвий жараёнлар энергетикаси

13-Mavzu: Elektrokimyoning asosiy tushunchalari.

Reja:

1. 
   Standart elektrod potentsiali
   
2. 
   Vodorod elektrodi
   
3. 
   Yoqilg’i elementlari
   
4. 
   Metallar korroziyasi
   
5. 
   Elektroliz
   

N.N.Beketovning quyidagi qatoriga joylash mumkin.

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H_2, Cu, Ag, Hg, Au.

Bu qatorda chapdan o’ngga tomon metalning nodirligi ortadi. Aksincha o’ngdan chapga tomon metalning nodirligi kamayadi. Bu qator metallarning kuchlanish qatori deb yuritiladi.

Standart elektrod potentsiali

Standart sharoitda sodir bo’ladigan oksidlanish – qaytarilish jarayonida yuzaga chiqadigan elektrod potentsial bilan Gibbe energiyasi orasidagi bog’lanishlar - ko’rinishida ifodalanadi. Bu formuladagi Ye⁰ ni standart elektrod (oksidlanish - qaytarilish) potentsiali deb yuritiladi. Har qanday sistemada elektrod potentsialining mutloq qiymatini o’lchab bo’lmaydi. CHunki uni o’lchaydigan asbobning potentsialini sezish kerak bo’lgan o’lchov qismi eritmaga tushirilganda u bilan muhit orasida yangi paydo bo’ladigan potentsial kattaligi asosiy potentsial qiymatini noaniq qilib qo’yadi. Bu muammolarni hal etish maqsadida mazkur elektrod bilan potentsiali ma’lum bo’lgan yordamchi sanitariya elektroddan foydalanish kerak.bunday elektrodlar sifatida vodorod elektrodi yoki boshqa elektrodlardan foydalanish mumkin.

Vodorod elektrodi

Vodorod elektrod qurilmasi: bu qurilmadagi vodorod elektrodi sifatida ishlatiladagan platina plastinka yuza satxini kattalashtirish maqsadida g’ovakli platina bilan qoplangan bo’lib, u N⁺ ionining kontsentratsiyasi 1 mol _* l^-1 bo’lgan sulfat kislota eritmasiga tushirilgan bo’ladi. Tozalangan vodorod oqimi yuboriladi, erkin xoldagi vodorod va eritmadagi N⁺ orasida muvozanat holat yuz beradi. Bunda molekulyar vodorod atomlar holiga o’tishni platina elektrod amalga oshiradi. Natijada quyidagi jarayon sodir bo’ladi.

N⁺ _eritma + ye = N (elektrod)

Bu elektrodning potentsiali standart sharoitda shartli ravishda nolga teng deb qabul qilingan. Potentsial o’lchanishi kerak bo’lgan elementdan yasalgan “Elektrod – metal tuzi eritmasi” sistemani shunday vodorod elektrod sim o’tkazgich bilan ulanadi va galvanik element tuziladi.

Galvanik elementlarning tuzilishini quyidagi sxemalar orqali ifodalash qabul qilingan.

Zn [ZnSO₄] K₂SO₄ ]CuSO₄ ] Cu yoki yanada qisqaroq ko’rinishda esa

(-)Zn [Zn⁺² ] Cu⁺²] Cu (+) xolda yoziladi. Musbat va manfiy elektrodlar tashqi sim bilan ulansa shu sim bo’yicha elektr toki ruxdan mis elektrod tomon, eritmalarni ulaydigan elektrolit ko’prik orqali Cu SO₄ eritmasidan Zn SO₄ eritmasi solingan idish tomon SO₄ ioni harakat qiladi. Reaktsiya natijasida rux elektrod asta-sekin eriydi, eritmadagi mis ioni plastinkada ajralib chiqadi. Kimyoviy energiya elektr energiyaga aylanishi bironta elektroddagi rux yoki eritmadagi Cu⁺² ioni tomon bo’lguncha davom etadi.