Reja: Galvanik elementlar Elektrokimyoviy jarayonlar

REJA: 

 1. Galvanik elementlar

2. Elektrokimyoviy jarayonlar 

3. ELEKTR YURITUVCHI KUCH (EYUK)
4. KIMYOVIY MUVOZANAT. QAYTAR VA QAYTMAS REAKTSIYALAR

GALVANIK ELEMENTLAR

GALVANIK ELEMENTLAR — elektr toki manbalarining umumiy nomi; elektrolit va unga botirilgan ikkita turli xil metall plastinka (elektrod)lyan iborat. Bunday elementlarning yaratilishiga italyan olimi, fiziolog L. Galvani jonivorlar ustida oʻtkazgan tajribalar asosiy turtki boʻldi (nomi shundan). Galvanik elementlarda kimyoviy reaksiya natijasida hosil boʻlgan energiya bevosita elektr energiyasiga aylanadi. A. Volta yaratgan volta ustuni birinchi Galvanik elementlar boʻlgan. 19-a. oʻrtalarigacha Galvanik elementlar yagona elektr toki manbai hisoblangan. Elektrodlardan biri (musbati) anod, ikkinchisi (manfiysi) katod deb ataladi. Reaksiya natijasida elektrodlarda potensiallar farqi hosil boʻladi. Bu elektrodlarni tutashtirib turadigan simda elektr toki vujudga keladi. Eng koʻp tarqalgan Galvanik elementlarda musbat elektrod oʻrnida koʻmir tayoqcha, manfiy elektrod oʻrnida rux tayoqcha, elektrod oʻrnida esa novshadil eritmasi ishlatiladi. Suyuq elektrolit oʻrnida quyuq pastalar qoʻllanilsa, «quruq» element (Leklanshe elementi) hosil boʻladi. Galvanik elementlarda reagentlar sarflanib (zaryadsizlanib) boʻlganidan soʻng u ishga yaroqsiz holga keladi, yaʼni ularni qayta zaryadlab boʻlmaydi. Galvanik elementlar ixtiro qilinishi bilan tok xususiyatlarini oʻrganish va undan foydalanish imkoni yuzaga keldi, elektrotexnikaning fan sifatida shakllanishiga asos solindi.
Elektrokimyoviy jarayonlar — fizik kimyoning tarkibida ionlari boʻlgan sistemalarni (eritmalar, suyukdanmalar va qattiq elektrolitlar), shuningdek, 2 faza chegarasida zaryadli zarralar (ionlar va elektronlar) ishtirokidagi jarayonlar va hodisalarni oʻrganadigan boʻlimi. Odatda, fazalardan biri metall yoki yarimoʻtkazgich, ikkinchisi esa eritma yoki elektrolit suyuqlanmasi yoxud qattiq elektrolit boʻladi. Aksari hollarda bu 2 fazaning oʻzaro taʼsirida elektr toki hosil boʻladi. Shu sababli E. elektr toki hosil boʻlishi yoki aksincha kimyoviy birikmalarga elektr tokining taʼsiri natijasida kechadigan fizikkimyoviy jarayonlarni oʻrganadigan fan deb hisoblanadi.
Elektr toki va kimyoviy hodisalarning oʻzaro bogʻliqligi borasidagi ilk tadqiqotlar 18-asrning 2-yarmiga taalluqli. Lekin bu tadqiqotlar oʻsha davrda kuchli elektr manbalari boʻlmagani bois tasodifiy tavsifga ega. Bunday manba 18—19-asrlarda L. Galʼvani va A. Volgpa ishlari natijasida paydo boʻldi va shu sababli E.ni ularning nomlari bilan bogʻlaydilar. Keyinchalik galvanik elemenshlar deb nom olgan mukammalroq kimyoviy tok manbalari ishlab chiqildi. Ulardan foydalanib fizika sohasida koʻpgina kashfiyotlar qilindi, elektr va magnetizmning qator asosiy qonunlari ochildi. 19-asrning 60-yillarida dinamomashinalarning kashf etilishi natijasida galvanik elementlar elektr manbalari sifatida oʻz ahamiyatini yoʻqotdi; 20-asrda yarimoʻtkazgichli radiotexnika, mikroelektronika, kosmik texnikaning rivojlanishi bilan ularga boʻlgan yangi qiziqish paydo boʻlgan. Hozirgi vaqtda avtonom kimyoviy tok manbalarining roli yanada ortdi. Galvanik elementdagi elektr yurituvchi kuch (EYUK) mohiyatini tushuntirish uchun energiyaning saqlanish qonuni ochilgandan soʻng V. Nernst ishlarida goʻlatoʻkis ifodalangan kimyoviy nazariya olgʻa surildi. Bu nazariyaga muvofiq, galvanik elementdagi elektr energiyaning manbai metall elektrod va elektrolit eritmalari chegaralarida sodir boʻladigan kimyoviy reaksiyalar energiyasidir. Gibs — Gelmgoltsning termodinamik tenglamasi galvanik element EYUKni reaksiyaning issiqdik effekti va temperatura bilan bogʻlash imkoniyatini, Nernst tenglamasi (1888) esa EYUKning elektrolit konsentratsiyasiga termodinamik bogʻliqligini koʻrsatadi. Keyinchalik Nernst nazariyasi baʼzi hollarda amaliyotga toʻgʻri kelmasligi aniqlandi. 20-asrning 30—40-yillarida A.N.Frumkin Volta va Nernst ishlarini rivojlantirish natijasida galvanik element EYUK paydo boʻlish mexanizmining toʻgʻri yechimini topdi. 19-asr boshlarida elektrolizning ochilishi, suvning vodorod va kislorodga ajralishi (A. Karleyl va U. Nikolson), №ON va KON dan ilk bor metall holdagi natriy va kaliy olinishi (G. Devi, 1807), elektrolizning miqdoriy qonunlari (Faradey qonunlari) aniqlanishi E. rivojlanishiga katta hissa qoʻshdi.
1838-yilda B.S. Yakobining galvanik elementni mukammallashtirish borasidagi ilmiy tadqiqotlari natijasida metall tuzlarini elektrokimyoviy usulda qaytarib katodda sof metall olib galvanotexnikaga asos solindi. Hozirgi vaqtda suv, tuzlarning suvdagi eritmalari va organik moddalarni metall ajratmasdan elektroliz (qarang Elektrosintez) qilishga asoslangan kuchli elektrokimyoviy ishlab chiqarish mavjud. Organik moddalarni elekgrosintez qilish (Kolbe reaksiyasi), elektrolit eritmalarining tuzilish nazariyasi (qarang Kolraush konuni), elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi (S. Arrenius, 1887), ionlarning solvatatsiyasi (tuzlanish) toʻgʻrisidagi tasavvurlar (I.A. Kablukov, 1891), ionlarning oʻzaro elektrostatik taʼsiri (Debay — Xyukkel nazariyasi) metallar korroziyasi va undan himoyalanish va boshqalar E. rivojlanishida muhim ahamiyatga ega boʻldi.
E.ning tarixiy rivojlanishiga asoslanib zamonaviy nazariy E. quyidagi boʻlimlarga ajratiladi: 1) elektrolitlarning tuzilishi va ularning elektr oʻtkazuvchanligi; 2) elektrod va eritma chegarasidagi elektrokimyoviy muvozanat; 3) elektrokimyoviy reaksiyalar tezligi. 20-asr oxirlarida E.ning yangi mustaqil boʻlimi — 2 ta ionli sistema chegarasidagi muvozanatlar va membrana jarayonlarini oʻrganish yuzaga keldi.
E.ning rivojlanishi elektrotexnika, radiotexnika, mikroelektronika va kompyuter texnikasi yutuqlari bilan uzviy bogʻliq boʻlib, bu tarmoqlar asosida elektrokimyoviy sistemalarni oʻrganishning koʻpgina usullari ishlab chiqildi. E. zamonaviy asbobsozlikda ham muhim ahamiyatga ega. E.ning amaliy boʻlimlaridan biri — xemotronika — elektron yacheykalarni elektron sxemalarda qoʻllash muammolari bilan shugʻullanadi.
E. usullari faollik koeffitsiyentlarini, kimyoviy reaksiyalarning issikdik effektlarini aniqlashda, turli sistemalardagi muvozanat konstantlarini topishda, analitik kimyoda keng qoʻllanadi. E. kolloid kimyo bilan ham uzviy bogʻliq. E. va biologiya chegarasida yangi ilmiy soha — bioelektrokimyo paydo boʻldi; fotoelektrokimyo ham alohida yoʻnalish sifatida ajratiladi.
Oʻzbekistonda E.ning rivojlanishiga A. M. Murtazayev, A. G. Siganov va boshqalar katta hissa qoʻshdilar. "Elektrokimyosanoat", Uzbekiston issiqbardosh materiallar kombinati, Olmaliq konmetallurgiya kombinati, Toshkent aviatsiya zavodi, Toshkent qishloq xoʻjaligi mashinalari zavodi, "Foton" va boshqalar koʻpgina korxonalarda E. jarayonlarini qoʻllab mahsulotlar ishlab chiqariladi.