Обратный процесс

Обратный процесс(приобретение эл. энергии (зарядка))

Прямой процесс(работа, т.е. получение эл. тока)

Обратимые гальванические эл-ты (аккумуляторы), необратимые гальванические эл-ты (сухие элементы).

Гальванические элементы. Электродвижущая сила (ЭДС) гальванических элементов. Токообразующая реакция гальванических элементов.

Гальванические элементы - устройства, позволяющие получать электрический ток за счёт хим реакции.

ЭДС г.э – это разность потенциалов на электродах источн тока, при условии равновесн и обратимой работы

I_г.э.→0 (хит)Eг.э.=Eкатод-Еанод(равновесные потенциалы)

I_хит→0

E_Cu/Zn=E_Cu-E_Zn=E⁰Cu+(RT/2F)lnC(Cu²⁺)-E⁰Zn-(RT/2F)lnC(Zn²⁺)= E⁰_Cu-Zn+(RT/2F)ln(C(Cu²⁺)/C(Zn²⁺)) (E⁰_Cu-Zn= E⁰_Cu-E⁰_Zn)

Урни-е Нернста для ЭДС г.э.:

Eг.э.= E⁰г.э+(RT/nF)ln(Ciкатод)/Cjанод), где Ciкатод, Cjанод- концентрации ионов катодной и анодной р-ции; n-число e в токообразующей р-ции; E⁰г.э-стандартная ЭДС при Ci=Cj=1 моль/л­­_­­

Обратимые ХИТ(хим. источник тока) - источники, у которых прямая токообразующая р-ция и обратная р-ция потребления энергии представляют один и тот же процесс. Ресурс обратимых хит возобновляем.

Пр: анод(-)Zn|ZnSO₄||CuSO₄|Cu (+) катод

анод Zn⁰-2e→Zn⁺²

катод Cu²⁺+2e→Cu⁰ Zn+Cu²⁺→Zn²⁺+Cu⁰ ∆G_I<0, ∆E_I>0

На Электроды г.э. от внешнего источника тока подают потенциалы превышающие равновесные, и заставляющие идти процессы в обратном направлении.

на Zn: Zn²⁺+2e→Zn⁰

на Cu: Cu⁰-2e→ Cu²⁺

­­­­ Zn²⁺+Cu ⁰ → Zn⁰+ Cu²⁺ ∆G_II>0, ∆G_II=-∆G_I,E_II=-E_I

Пр: свинцовый кислотный аккумулятор E_II=-E_I

Схема: анод(-) Pb|H₂SO₄|PbO₂ (+)катод

Pb+PbO₂+2H₂SO₄↔2PbSO₄+2H₂O (в теории выдержит 100÷300 циклов но на практике не больше 60)

Необратимые ХИТ - такие источники тока у которых прямая токобразующая р-ция и обратная р-ция потребления хим энергии не соответствуют друг другу. Расходуются электроды и ресурс таких источников тока не возобновляется.

анод(-)Zn|CuSO₄|Cu(+)катод

1) прямой процесс (генерация эл. тока)

анод: Zn-2e→Zn²⁺

катод: Cu²⁺+2e→Cu⁰ ∑ Cu²⁺+Zn→Cu⁰+Zn²⁺ CuSO₄+Zn=Cu+ZnSO₄, ∆Gовр<0

на Zn: Cu²⁺+2e→Cu⁰

на Cu: Cu⁰-2e→Cu²⁺ ∑ Cu²⁺+Cu⁰→ Cu²⁺+Cu⁰, ∆G_II≠-∆G_I, E_II≠-E_I

Дата добавления: 2013-12-12