Физическая химия. Часть III. Электрохимия. Егорова К.В - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

56
(
−)Pt, H
2
⏐
HCl ┆ Cu
2+
⏐Cu (+) или (−) Zn ⏐ Zn
2+
‖ Ag
+
⏐ Ag (+)
ЭДС цепи рассчитывается по уравнению
E =
ϕ
+
- ϕ
−
± (ϕ
Д
). (2.21)
Если диффузионный потенциал не устраняется, то его следует учиты-
вать в уравнении (2.21) со знаком (+) или (-). Выбор знака зависит от на-
правления электрического поля на границе двух растворов и электрическо-
го поля, которое создают два электрода. При совпадении направления по-
лей берется знак (+), при несовпадении – знак (-).
5. Классификация гальванических элементов
Электрохимические цепи классифицируются: 1) по типу токообразую-
щего процесса и 2) по наличию или отсутствию в цепи фазовой границы
между растворами (соответственно цепи с переносом и без переноса ионов).
В химических цепях электрическая энергия создается в ходе химиче-
ской реакции, которая осуществляется как две пространственно разделен-
ные электрохимические полуреакции, протекающие на двух электродах.
Примером такой цепи является элемент Даниеля-Якоби. Он представляет
собой два электрода, медного и цинкового, опущенных в растворы CuSO
4
и
ZnSO
4
и соединенных между собой солевым мостиком. Схема элемента:
(
−) Zn ⏐ ZnSO
4
‖ CuSO
4
⏐ Cu (+)
Общую реакцию в элементе
Zn+Cu
2+
' Zn
2+
+Cu
можно представить как сумму реакции окисления Zn
'Zn
2+
+2ē, протекаю-
щей на отрицательном цинковом электроде, и реакции восстановления
Сu
2+
+2ē ' Cu , протекающей на положительном медном электроде. Элек-
тродвижущая сила Е такой цепи рассчитывается по уравнению Нернста:
2
2222
2
000
,,
ln ln ln
222
Cu
Cu Cu Cu Zn Zn Zn
Z
n
a
RT RT RT
Ea aE
FFFa
ϕϕ
+
++++
+
⎛⎞
=+ − + =+
⎜⎟
⎝⎠
, (2.22)
где
E
0
– стандартная электродвижущая сила элемента, равная разности
стандартных потенциалов электродов.
С другой стороны, изменение энергии Гиббса
ΔG для общего процес-
са можно записать по уравнению изотермы химической реакции Вант-
Гоффа

Страницы