Суммарная реакция, протекающая в ходе работы гальванического элемента, имеет вид

Реакция обеспечивающая проводимость во внутренней цепи

Реакции на аноде и катоде

А) Zn – 2е = Zn⁺², К) Cu⁺² +2е = Cu.

Zn⁺² + SО₄^-2 = ZnSО₄.

Zn + CuSО₄ = Cu + ZnSО₄.

Электродвижущая сила гальванического элемента (ЭДС) равна разности электродных потенциалов двух полуэлементов.

Например, для элемента Даниеля-Якоби

E = φ⁰_(Cu2+/Cu) - φ⁰_(Zn2+/Zn) = +0,34 - (-0,76) = 1,1 В.

В общем виде электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента находится по формуле

E_{гальван. эл- та} = Е _катода – Е _анода.

3 Водородный электрод сравнения. Электрохимический ряд

Абсолютные значения электродных потенциалов в настоящее время не известны, поэтому на практике применяют относительные значения.

В качестве электрода сравнения был выбран «водородный электрод». Устройство этого электрода показано на рисунке 2.

	Рисунок2 Схема водородного электрода Водородный электрод – это платиновая пластина погруженная в 1М раствор серной кислоты. При пропускании через раствор молекулярного водорода он сорбируется на платиновом электроде, при этом происходит его атомизация. В результате между водородом на пластине и в растворе устанавливается равновесие: H^+ + e «H(г) и возникает скачок потенциала φ.

Для получения сравнимых результатов измерения проводятся при следующих стандартных условиях: Т = 298 К, р = 1 атм., С(соли) = 1 моль/л.

Электродный потенциал измеряется в вольтах (В). Для водородного электрода стандартный потенциал условно приняли равным нулю.

В соответствии с уменьшением восстановительных свойств металлы располагаются в следующий электрохимический ряд:

Li K Na Mg Al Ti Mn Zn Fe Pb H Bi Cu Ag Pt Au.

В электрохимическом ряду левее водорода расположены металлы стандартные электродные потенциалы которых имеют отрицательные значения, а правее водорода – металлы стандартные электродные потенциалы которых имеют положительные значения.

Например, φ⁰_(Zn2+/Zn) = -0,76 В,φ⁰_(Cu2+/Cu) = +0,34 В.

4 Уравнение Нернста

Если условия отличаются от стандартных, то величину электродного потенциала рассчитывают по уравнению Нернста.

φ = φ⁰ +

где R – универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль·К),

Дата добавления: 2013-12-12