Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

90
10,1)76,0(34,0)Zn/Zn(E)Cu/Cu(EE
20200
=−−=−=∆
++
(В).
При замыкании цепи электроны будут переходить с цинковой пластинки на
медную. За счет этого
нарушается равновесие, установившееся в ДЭС на элек-
тродах при разомкнутой цепи, поэтому для
восполнения утечки электронов на цин-
ковой пластинке идет
окисление цинка:
e2ZnZn
2
+→
+
,
а на медном электроде -
восстановление ионов меди, входящих в ДЭС, т.е. нахо-
дящихся на поверхности M:
Cue2Cu
2
→+
+
,
как следствие, новые катионы меди (из раствора) присоединяются к поверхности ме-
талла.
Таким образом, электрический ток в элементе Даниэля-Якоби появляется за
счет
снижения концентрации ионов меди (при этом в соответствии с формулой (13)
значение )Cu/Cu(E
2+
становится менее положительным) и за счет растворения
цинковой пластинки (при этом
растет концентрация ионов
+2
Zn и )Zn/Zn(E
2+
ста-
новится
менее отрицательным – формула (14)); как следствие, в процессе работы
ГЭ значение его э.д.с. постепенно снижается до нуля.
б). Концентрационный элемент;
Концентрационным называется элемент, работающий за счет разности кон-
центраций (точнее, активностей) растворов двух электродов. При этом и природа
твердой фазы электродов, и
качественный состав их растворов может быть одина-
ков.
Например, рассмотрим работу концентрационного ГЭ на основе медных элек-
тродов:
21
44
aa
)(Cu/CuSO//CuSO/Cu)(
<
+−
.
Согласно формуле Нернста электрод с большей активностью
+2
Cu
(
2
a ) имеет
более положительный потенциал и, следовательно, является катодом. Поэтому при
замыкании цепи электроны перетекают на него, нарушая равновесие на обоих элек-
тродах, и, как следствие, вызывая химические процессы восстановления на катоде:
Cue2Cu
2
→+
+
(за счет чего
2
a
снижается),
и окисления на аноде:
+
→−
2
Cue2Cu
(за счет чего
1
a растет).
Значение э.д.с. такого элемента рассчитывается по формуле:

Страницы