Классификация гальванических элементов

По источнику ЭДС гальванические элементы делятся на химические и концентрационные.

В химических ГЭ источником ЭДС является химическая реакция. В концентрационных ГЭ ЭДС возникает за счет разной концентрации ионов в растворах и вещества на электродах.

И химические и концентрационные ГЭ по наличию или отсутствию диффузионной разности потенциалов ( ) делятся на элементы с переносом и элементы без переноса.

Пример1.

Ag | AgCl^ТВ |KCl || KCl | (Cl₂) Pt

Ag – e + Cl^- = AgCl^ТВ

Cl₂ + 2e = 2Cl^-

2 Ag + Cl₂+ 2Cl^-_(лев) = 2AgCl^тв + 2Cl^-_(прав)

В элементе ЭДС возникает за счет химической реакции и ее величина зависит от активности компонентов, участвующих в ней. В элементе имеется граница раздела между двумя электролитами KCl. Следовательно данный элемент относится к химическим элементам с переносом.

Пример 2

Но если оба электрода поместить в один электролит, то получим элемент

Ag | AgCl^ТВ |KCl | (Cl₂) Pt

Ag – e + Cl^- = AgCl^ТВ

Cl₂ + 2e = 2Cl^-

2 Ag + Cl₂ = 2AgCl^тв

В этом элементе нет границы раздела между электролитами, это химический элемент без переноса.

Пример 3.

Zn | ZnSO₄ || ZnSO₄ | Zn

Zn – 2e = Zn²⁺

Zn²⁺ +2e = Zn

(Zn²⁺)_пр + Zn = (Zn²⁺)_лев + Zn

В общем случае

Элемент состоит из одинаковых электродов, различаются только концентрации ионов Zn²⁺ в растворах - это концентрационный элемент с переносом.

Пример 4

Pt (H₂) | HCl _{(водный раствор)} | (H₂) Pt

H₂ - 2 e + 2H₂O = 2H₃O⁺

2H₃O⁺ + 2e = H₂ +2H₂O

(H₂)_лев = (H₂)_прав

или

Это концентрационный элемент без переноса.