Общая химия. Горохов А.А. - 124 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

124
Проводя указанную реакцию в гальваническом элементе, мы разделяем
процессы окисления и восстановления, осуществляя их на различных
электродах. Окисление цинка
_
2
e2ZnZn
+
=
+
происходит на отрицательном
электроде, восстановление меди Cue2Cu
_
2
=
+
+
– на положительном.
Схема электрохимической цепи элемента Даниэля-Якоби записывается
следующим образом:
)(Cu|CuSOZnSO|Zn)(
aq4aq4
+
− M
Вертикальной сплошной чертой обозначается граница между металлом и
раствором и пунктирной чертой – граница между двумя электролитами в
элементе. Если на границе между двумя электролитами устранен
диффузионный потенциал, то границу между электролитами обозначают двумя
вертикальными черточками.
Как видно, в гальваническом элементе идет химическая реакция, а во
внешней цепи элемента протекает электрический ток, т. е. в гальваническом
элементе происходит превращение химической энергии в электрическую.
Электрическая работа равна произведению разности равновесных
потенциалов катода и анода элемента на количество электричества. Если на
электродах испытывает превращение один моль вещества, то по закону
Фарадея через систему протекает количество электричества, равное nF, где n –
число молей эквивалентов в одном моле вещества. Если гальванический
(электрохимический) элемент работает термодинамически обратимо при
постоянных температуре и давлении, то согласно второму началу
термодинамики уменьшение энергии Гиббса равно максимальной полезной
работе, которая равна электрической энергии nFE
Э
, получаемой от элемента:
э
'
m
nFEWG
=
=
∆
− , (43)
где E
Э
– электродвижущая сила (ЭДС) элемента. Уравнение (43) показывает
связь между химической и электрической энергиями. При известных значениях
энергии Гиббса реакции G∆ можно рассчитать E
Э
и, наоборот. 
     Проводя указанную реакцию в гальваническом элементе, мы разделяем
процессы окисления и восстановления, осуществляя их на различных
                                                   _
электродах. Окисление цинка Zn = Zn 2+ + 2 e происходит на отрицательном
                                             _
электроде, восстановление меди Cu 2+ + 2 e = Cu – на положительном.
     Схема электрохимической цепи элемента Даниэля-Якоби записывается
следующим образом:
                            (−) Zn | ZnSO 4 aq MCuSO 4 aq | Cu (+ )

     Вертикальной сплошной чертой обозначается граница между металлом и
раствором и пунктирной чертой – граница между двумя электролитами в
элементе.    Если   на   границе      между      двумя       электролитами      устранен
диффузионный потенциал, то границу между электролитами обозначают двумя
вертикальными черточками.
     Как видно, в гальваническом элементе идет химическая реакция, а во
внешней цепи элемента протекает электрический ток, т. е. в гальваническом
элементе происходит превращение химической энергии в электрическую.
     Электрическая работа равна произведению разности равновесных
потенциалов катода и анода элемента на количество электричества. Если на
электродах испытывает превращение один моль вещества, то по закону
Фарадея через систему протекает количество электричества, равное nF, где n –
число молей эквивалентов в одном моле вещества. Если гальванический
(электрохимический) элемент работает термодинамически обратимо при
постоянных    температуре     и    давлении,       то    согласно     второму    началу
термодинамики уменьшение энергии Гиббса равно максимальной полезной
работе, которая равна электрической энергии nFEЭ, получаемой от элемента:
                              − ∆G = Wm' = nFE э ,                                  (43)
где EЭ – электродвижущая сила (ЭДС) элемента. Уравнение (43) показывает
связь между химической и электрической энергиями. При известных значениях
энергии Гиббса реакции ∆G можно рассчитать EЭ и, наоборот.



                                                                                     124

Страницы