Уравнение Нернста. Концентрационные гальванические элементы. Поляризация и деполяризация. Элемент Лекланше

Ответ: Уравнение Нернста – это уравнение применимое для определение электрического потенциала металлов погруженных в раствор своих солей, концентраций которых отличается от одномолярных.

Концентрационные гальванический элементы: ЭДС возникает и при электризации из одного и того же металла погружённого в один и тот же раствор его солей но разной концентрации:

Поляризация и деполяризация: ЭДС работы гальванического элемента с течением времени уменьшается из-за торможения анодного и катодного процесса. На (-) А: накапливаются катионы металла n⁺ и e его потенциал становится менее отрицательным. На (+) К: накапливаются электроны и его потенциал становится менее положительным, в результате: ЭДС=Eк-Eа уменьшается. Наибольшее значение имеет катодная поляризация (чаще всего водородная поляризация) её устранение способствует специальному веществу – деполяризаторов. Деполяризация – эта вещества принимающие электроны то есть окислители, наиболее распространён деполяризатор – это деоксид марганца (MnO₂). Рассмотренный простейший мокрый элемент практически непригоден, так как вследствие несовершенства своей конструкции он не может давать сколько-нибудь продолжительное время ток определенной силы. Причиной этому служит быстрое наступление так называемой поляризации элемента, сильно повышающей внутреннее его сопротивление, вызывающее в свою очередь большое падение напряжения внутри элемента, а следовательно, уменьшение рабочего напряжения и силы тока, даваемого элементом. Поляризация элемента состоит в скоплении на поверхности положительного электрода элемента большою количества пузырьков водорода, который образуется в результате беспрерывного разложения воды электролита проходящим через элемент (во время его разряда) электрическим током. Эти скопляющиеся пузырьки водорода и служат причиной быстрого возрастания внутреннего сопротивления элемента, так как водород препятствует движению электрических зарядов от электролита к углю. По этой причине даваемое элементом при данной нагрузке напряжение начинает быстро падать. В разных типах элементов поляризацию устраняют различными способами. В элементах типа Лекланше это достигается тем, что вокруг угольного электрода располагают слой спресованной, жадно поглощающей водород так называемой деполяризующей массы, состоящей из порошка графита и соединения богатого кислородом марганца. Во время работы такого элемента выделяющийся водород поглощается деполяризующей (массой и в ней соединяется с кислородом марганца, в результате чего происходит образование воды, и поэтому элемент не будет поляризоваться. В элементах с марганцево-воздушной деполяризацией устранение образующегося водорода (превращение его в воду) происходит как при помощи кислорода марганца, так и кислорода наружного воздуха, поступающего внутрь элемента через имеющиеся у него специальные отверстия, называемые «дыхательными» отверстиями. Благодаря такой двойной деполяризации элементы МВД могут давать в несколько раз больший разрядный ток, чем таких же размеров обычные сухие элементы типа Лекланше. Если поляризация устранена, то всякий гальванический элемент способен давать длительное время строго постоянный ток.

Элемент Лепланше:

Дата добавления: 2015-04-24