Физическая химия. Практикум для студентов, обучающихся по специальности 330200 - "Инженерная защита окружающей среды". Письменко В.Т - 202 стр.

UptoLike

202
В гальванических элементах процессы окисления и восстановления
про-
странственно разъединены
, что и позволяет их использовать для получения
работы. В приведенной схеме электроны по пути от анода к катоду нагрева-
ют спираль лампочки.
Основной характеристикой гальванического элемента является электро-
движущая сила
Е
,
которая равна разности потенциалов электродов
(
из более
положительного потенциала вычитать менее положительный
)
Е
=
φ
Cu/CuSO4
φ
Zn/ZnSO4
,
где:
φ
Cu/CuSO4
потенциал более положительного электрода (
правого, катода
), а
φ
Zn/ZnSO4
потенциал более отрицательного электрода (
левого, анода
). После
подстановки значений потенциалов медного и цинкового электродов
получим:
Е = φ
о
Cu/CuSO4
+
φ
о
Zn/ZnSO4
,
или
Е = (
φ
о
Cu/CuSO4
φ
о
Zn/ZnSO4)
+
.
Разница стандартных электродных потенциалов меди и цинка, исходя из
справочных данных, составит постоянную величину:
φ
о
Cu/CuSO4
φ
о
Zn/ZnSO4
= + 0,34 – (
0,76) = 1,1
В.
Электродвижущая сила гальванического элемента Даниэля-Якоби будет оп-
ределяться соотношением активных концентраций ионов меди и цинка в обоих
растворах:
Е = 1.1
+
.
При стандартной температуре 298
К,
учитывая постоянную Фарадея, количе-
ство электронов, участвующих в окислительно-восстановительном процессе, и пе-
реходя к десятичным логарифмам получим:
Е = 1.1
+
.
Если растворы достаточно разбавленные, то можно активности заменить ана-
литическими концентрациями