Гальванический элемент Даниэля-Якоби


Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникает направленное движение электронов - электрический ток.

Рассмотрим систему, в которой два электрода находятся в растворах своих солей. Примером может служить гальванический элемент Даниэля-Якоби (рис. 12.2), который состоит из медной и цинковой пластинок, опущенных в растворы своих солей. На поверхности цинковой пластинки устанавливается равновесие Zn Zn2+ + 2ē , которому соответствует потенциал j0 = -0,76 В (табл. 12.1). На поверхности медной пластинки устанавливается равновесие Cu Cu2+ + 2ē, которому соответствует равновесный потенциал j0 = +0,34 В.

 

 

Рис. 12.2. Медно-цинковый гальванический элемент:

(1 - цинковый электрод - анод; 2 - медный электрод - катод; 3 - ионный ключ- электролит, проводящий ионы SO42-; 4 - электронный проводник)

 

Потенциал цинкового электрода имеет более отрицательное значение, поэтому при замыкании внешней цепи электроны будут переходить от цинка (анод) к меди (катод). В результате этого процесса равновесие на аноде (Zn) сместится вправо и в раствор перейдет дополнительное количество ионов цинка (происходит растворение анода). В то же время равновесие на медном электроде сместится влево и произойдет выделение меди на катоде.

Устройства, в которых на электродах самопроизвольно протекают окислительно-восстановительные реакции, в результате которых получается электрическая энергия, называются гальваническими элементами. Электрод, на котором протекает процесс окисления, называется анодом; другой электрод, на котором осуществляется процесс восстановления, называется катодом.

Схема гальванического элемента, заменяющая рисунок, записывается следующим образом:

Zn½Zn2+║Cu2+½Cu .

(А): Zn - 2ē = Zn2+, (окисление)

(К): Cu2+ + = Cu0, (восстановление)

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu .

 

Суммарная реакция, протекающая в гальваническом элементе, называется токообразующей.



Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 1838;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.