Organik va fizikaviy kimyo kafedrasi

7-Мавзу.Галваник элементларни хосил килишни ўрганиш, уларни ЭЮК-ни аниқлаш
Гальваник элементлар
Гальваник элементлар деб, оксидланиш-қайтарилиш реакциялари натижасида кимёвий энергияни электр энергиясига айлантириб берувчи электро-кимёвий системаларга айтилади.
Гальваник элементлар бошқача ном билан кимёвий ток манбалари ҳам деб айтилади. Булар қаторига аккумуляторлар, батареялар киради. Гальваник элементларнинг ишлаш принципини тушуниш учун мис-рух элементининг ҳосил бўлиши ва ишлаш механизмини ўрганамиз.
Рух металини рух сульфат тузи эритмасига туширилганда юз берадиган электро-кимёвий жараён билан Юқорида танишдик.Бунда рух электроди ҳосил бўлиб, = 1 моль/л бўлганда Е⁰ = - 0,76 в эканлигини курдик (14- расм).
Худди шунингдек мис пластинкасини мис сульфат тузи эритмасига туширилса (14-расм), эритмадаги мис ионлари пластинка сиртига утиради ва қўш электр қават ҳосил бўлади, пластинка мусбат зарядланади. Бу иккала электродларни КСl эритмаси билан тўлдирилган "электролитик кўприк" орқали туташтирилиб, электродлар вольтметрга уланса потенциаллар фарқи юзага келиб, электр юритувчи куч (ЭЮК) пайдо бўлиб, унинг қиймати: Е = Е⁰_окс - E⁰_кайт = +0,34 - (-0.76) = + 1,10 в. га тенг бўлади.
Бунда мис электроди мусбат зарядланиб катод дейилади, рух электроди манфий зарядланиб анод дейилади. Бу гальваник элементнинг кимёвий формуласи: (анод)(-Zn/ZnSO₄//КCI//CuSO₄/Cu (+) катод. Шу сабабли Е = К_катод - Е_анод холида ҳам ҳисобланади.
Хар қандай гальваник элементнинг ЭЮК и ионларнинг концентрациясига, ионнинг табиатига ва температурага боғлиқ бўлади.

20-расм. Мис-рух гальваник элементи.
Гальваник элементларга тегишли айрим масалаларни кўриб чиқайлик.
Масалан: 0,01 M Zn(NO₃)₂ эритмасига рух пластинкаси 0,01 M AgNO₃ эритмасига кумуш пластинкаси туширилганда ҳосил қилинган гальваник элементнинг электр юритувчи кучини ҳисобланг.
Ечиш: Маълумки рух пластинкаси ўз тузи эритмасига туширилса рух эрий бошлайди, яъни оксидланади (Анод). E⁰ = - O,76 в. Иккинчи - Аg пластинка ўз тузи эритмасига туширлганда эритмадаги Аg⁺ ионлари пластинкага ўтира бошлайди ва бу мусбат зарядланади (Катод), иккала пластинка ўзаро туташитирлганда Аg – ионлари қайтарилади.
Умуман рух - кумуш гальваник элементи ишлаганда қуйидаги реакциялар боради: Zn⁰ - 2e^- Zn⁺² ва Ag⁺ + e^- Ag⁰
Хар қандай гальваник элементнинг э.ю.к. қуйидаги формула билан ҳисобланади:
Э.Ю.К. = Е_катод - Е_анод = Е_{оксидловчи} - Е_{қайтарувчи} дан келиб чиқиб, рух ва кумушнинг стандарт оксидланиш потенциалларини билган холда Нернст формуласидан фойдаланиб хар иккала электроднинг ксидланиш потенциалини ҳисоблаймиз. (Е_катод = + 0,68 в ва Е_анод = - 0,72 в келиб чиқади. Булардан фойдаланиб гальваник элементнинг Э.Ю.К. = +0,682 - (-0,72) = +1,402 в.