Электрохимия: электродтар, электродтық потенциал және гальваникалық элементтер

 Жоспар І. Кіріспе ІІ. Негізгі бөлім 1. Электрод. Электродтардың жіктелуі 1.1. Активті электродтар 1.2. Инертті электродтар 2. Электродтық потенциал 2.1. Стандартты электродтық потенциал 3. Анод. Катод ІІІ. Қорытынды ІV. Пайдаланылған әдебиеттер Кіріспе Электрохимия – бұл химияның екі фазада Электрлік процестердің химияда, яғни практикада үлкен Электрод. Электродтардың жіктелуі. Химияның электрохимиясында электрод деп электролиттің ерітіндісі Ең қарапайым электрод – металл, сол Мысалы, Никель платинасы, NaCl2ерітіндісіне енгізілген. Сулы NiCl2 ↔ Ni2+ + 2Cl- Металдың сумен және еріген заттардың әрекеттесуінен, Ni + 2e → Ni Кейбір материалдар (платина мен графит) инертті Бұл ерітіндіде Fe пен Fe иондары Fe – e → Fe Fe ионы металға жақындағында одан электрон Fe + e → Fe Электродта тепе-теңдік орнайды. Fe + e → Fe Инертті электрод материалы (платина) тепе-теңдік жүйеде Редокс – электрондарың ең көрнекті түрі Надс – е →→ Н; Сонымен, сутекте электродта тепе-теңдік мынадай теңдеумен 2Н + 2е → 2Надс (Рt) н/е қысқартылып 2Н + 2е → Н2 Бүкіл электродтар тотығу-тотықсыздану жүйе болып табылады. Ni + 2e → Ni Fe + e → Fe 2H + 2e → H2 Бұл электродттық жүйені қысқаша жазып алуға Ni / Ni ; Сұйықтықтың шекарасындағы – қатты зат вертикалды Электродтардың химиялық табиғаты. Электродтар активті не инертті болуы мүмкін. Мысты электродтарды қолданғанда электролитті ұяшықта келесі (а) Cu Cu (к) Cu + 2e Графитті электродтарды қолданғанда: (а) 4OH 2H2O (к) Cu + 2e Электролит жағдайы: Жарты реакциалар, бұл электролиттердің қандай күйде Мысалы калий иодидінің балқымасы (а) 2I I2 (к) K + t Бірақ калий иодидінің балқымасында (а) 2I I2 (к) 2H + 2e Электрондық потенциал. Стандартты электрондық потенциал. Таза суға мырыш пластинасын батырсақ, оның молекулаларымен ұстасып гидраттанады. Металдың иондарынан айырылған Ме + Су гидратталған металл Металл мен ерітіндінің түйіскен жерінде түзілген Егер таза суға металдың ерімтал тұздарын Іс жүзінде суға электролит ерітіндісіне салғанда Электродтық потенциал дегеніміз, металл (электрод) мен Электрохимиялық практикада стандартты электродтар қолданылады. Бұл Абсолютті электродтық потенциалын электродтын аңықтауға болмайды. Салыстырмалы электрондық потенциал деп – стандартты электродты потенциалы бойынша өсу бойымен орналастырсақ Бұл қатарды қолдаған кезде ол тек Металл мен сұйықтықтың арасындағы тұрақталған тепе-теңдік Гальвани элементтерінің қарапайым мысалы: мыс-мырыш гальвани Актив металл мырыш пластинасының бетіне электрондар Егер 2 пластина арасына сым өткізсек электр тогы туады. Мысқа ағылып келген электрондар оның бетіндегі Мырыш пластмасының еруі өзінен 2 Zn – 2e = 2n’’ Zn + Cu’’ = 2n’’ + Тотығу процесс жүретін электрод АНОД, ал Схемасы: +(Cu) / (CuSO4) // (ZnSO4) / Мұндағы ертіндіге он иондарын беретін мырыш Аккумулятор Оң пластина Электролит ЭҚК Теріс Қорғасынды PbO2 H2SO4 2,1 Ag-Zn Ag2O KOH 1,85 Zn Ni-Cd NiOOH KOH 1,36 Cd Fe-Ni NiOOH KOH 1,4 Fe Cd-Ag Ag2O KOH 1,41 Cd Ni-Zn NiOOH KOH 1,85 Zn PbO2 + Pb + 2H2SO4 → NiOOH + Cd → 2Ni(OH)2 + Ag2O + Zn → ZnO + Түр Катод Электролит Mn-Zn MnO2 KOH Mn-Sn MnO2 KOH Mn-Mg MgO2 MgBr Pb-Zn PbO2 H2SO4 Pb-Cd PbO2 H2SO4 PbCl PbO2 HClO4 Hg-Zn HgO2 KOH Hg-Cd HgO2 KOH Hg-Sn HgO2 KOH Cr-Zn K2Cr2O7 H2SO4 Қорытынды Гальвани элементі ток көзі ретінде техникада XIX-ғасырдың аяғында белгілі 82 элементтен тек Химиялық және оған байланысты өнеркәсіптерде шикізат Пайдаланылған әдебиеттер: 1. «Химия в действии І», Москва 2. «Химия в действии ІІ», Москва 3. «Общая химия», И.Г.Хомченко Москва 4. «Жалпы химия», Б.А.Бірімжанов, Н.Н.Нұрахметов, Алматы 5. «Физикалық химия», Х.Қ.Оспанов, Д.Х.Камысбаев, Өскемен 1