O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi jizzax politexnika instituti

Nazorat uchun savollar:

1. 
   Oksidlanish - qaytarilish potentsialini tushuntiring.
   
2. 
   Amalgama elektrodlar nima?
   
3. 
   Standart elеktrоdlаrgamisollarkeltiring
   

8-MA’RUZA
Mavzu: Galvanik elementlar nazariyasi
Reja:
1. Kimyoviy galvanik elementlar
2. Konsentratsion elementlar
3. Amalgamali element
Kimyoviy galvanik elementlar. Kimyoviy galvanik elementlarda elektr yurituvchi kuch (elektr energiya) kimyoviy reaksiya energiyasi hisobiga hosil bo’ladi. Bu xil elementlarga Daniel - Yakobi elementi misol bula oladi.
Daniel - Yakobi elementi mis va rux elektrodlaridan tuziladi. Mis elektrod Cu²⁺ ioni bor eritmaga (masalan, CuSO₄ eritmasiga) tushiriladi. Eritmalar chegarasida hosil bo’ladigan diffuzion potentsialni yo’qotish uchun, ular orasiga KCl eritmasidan iborat “ko’prik” qo’shiladi.
Mis elektrod mis ko’porosi eritmasiga tushirilganda, mis bilan mis ko’porosi eritmasi chegarasida potentsial hosil bo’ladi. Xuddi shuningdek, rux bilan rux ko’porosi eritmasi chegarasida ham potentsial hosil bo’ladi. Agar elektrodlar bir - biri bilan tutashtirilmasa, elektrodlarda muvozanat holatidagi potentsiallar hosil bo’lishi bilan jarayon nihoyasiga yetadi.
Agar elektrodlar elektr oqimini o‘tkazuvchi material (masalan, mis sim) bilan tutashtirilsa va bu simga elektrning mavjudligini bildiruvchi biror asbob (masalan, galvanometr) ulansa, bu asbob sim orqali elektr oqimi o’tayotganligini ko’rsatadi.
Elektrodlar sim orqali tutashtirilganida quyidagi o’zgarishlar ro’y beradi. Elektrodlarda hosil bo’lgan potentsiallarning qiymati har xil bo’lganligidan, ular baravarlashishga intiladi.
Rux elektrodning potentsiali mis elektrodning potentsialiga nisbatan manfiyroq. Bu potentsiallar baravarlashishi uchun rux elektrodning potentsiali musbatlashishi, mis elektrodning potentsiali manfiylashishi kerak, natijada elektronlar rux elektroddan mis elektrodga sim orqali o’ta boshlaydi.
Shunday qilib, elektrodlar tutashtirilgan simda elektronlar tutashishining oqimi, ya’ni elektr oqimi paydo bo’ladi.
Elektronlarning rux elektroddan mis elektrodga o’tishi natijasida elektrodlarga elektr quvvatining muvozanati buziladi. Natijada mis elektrod manfiylashadi, rux elektrod esa musbatlashadi. O’z navbatida elektrodlarda buzilgan muvozanat tiklanishiga intiladi. Mis elektrodda buzilgan muvozanatni tiklash uchun yangi Cu²⁺ ionlari eritmadan mis elektrodga o’tib kelayotgan elektronlarni neytrallaydi.
Cu^{2 +} + 2e→Cu
ya’ni mis cho’kadi, rux elektrodda esa aksincha bo’ladi. Elektroddan eritmaga ketayotgan elektrodlarning o’rnini qoplash uchun yangi Zn²⁺ ionlari eritmaga o’tib, elektrodda yangi elektronlarni qoldiradi.
Zn→Zn²⁺ + 2e
Shunday qilib, element ishlagan vaqtda mis elektrodda qaytarilish, rux elektrodda esa oksidlanish jarayoni boradi, ya’ni rux elektrokimyoviy eriydi. Moddalarning erituvchiga ion holida utib erishga elektrokimyoviy erish deb ataladi.
Masalan, AgCl suvda AgCl holida emas, balki Ag⁺ va Cl^- ion holida eriydi. Elektrodda rux metali Zn⁰ holida emas, balki rux ioni Zn²⁺ ga o’tgan holda eriydi.
Har qanday galvanik elementlarning bir elektrodida oksidlanish, ikkinchi elektrodida qaytarilish jarayoni boradi. Qaytarilish jarayoni borgan elektrod musbat qutb, oksidlanish jarayoni borgan elektrod esa manfiy qutb hisoblanadi.
Agar galvanik element faqat elektr musbat (yoki elektr manfiy) elektrodlardan tuzilgan bo’lsa, elektr musbatligi kuchliroq elektrod musbat, elektr musbatligi kuchsizroq elektrod esa manfiy qutbli bo’ladi.
Demak, kuchlanishlar qatorida yuqoridagi turgan metall manfiy va pastda turgan metall musbat qutbli bo’ladi. Masalan, rux va nikel tuzilgan galvanik elementda sodir bo’layotgan, kimyoviy reaksiya tenglamasi hosil bo’ladi.
Cu⁺² + 2e=Cu va Zn=Zn²⁺ + 2e umumiy holda Cu²⁺ + Zn=Cu + Zn²⁺
Demak, Daniel - Yakobi elementida elektr yurituvchi kuch quyidagi reaksiyaning energiyasi hisobiga hosil bo’ladi.
Cu²⁺ + Zn = Cu + Zn²⁺
Bu ionli reaksiya quyidagi molekulyar reaksiyaga muofiq keladi.
CuSO₄ + Zn = Cu + ZnSO₄
Bu reaksiyani probirkada ham o‘tkazish mumkin. Lekin bunda elektr oqimi hosil bo’lmaydi. Chunki probirkada reaksiya o‘tkazilganda oksidlanish va qaytarilish reaksiyalari bir joyda boradi va elektronlar qaytaruvchidan oksidlovchiga bevosita o’tadi. Galvanik elementda esa oksidlanish qaytarilish reaksiyalari ikki joyda boradi va elektronlar qaytaruvchidan oksidlovchiga ularni tutashtiruvchi sim orqali o’tadi.
Shunday qilib, hamma oksidlanish qaytarilish reaksiyalari ma’lum sharoitda o‘tkazilganda (galvanik elementda) elektr oqimi hosil bo’ladi.
Galvanik elementning elektr yurituvchi kuchini ikki usul bilan 1-elementda borayotgan kimyoviy reaksiya (8) tenglamani tadbiq etish va 2-elektrodlarning potentsiallari asosida (9) tenglamadan foydalanish yo’li bilan hisoblash mumkin.