Лабораторный практикум по общей и неорганической химии. Стась Н.Ф - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Работа 16. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Гальванический элемент – это химический источник электроэнер-
гии, в котором энергия химической реакции преобразуется в электриче-
скую энергию.
Гальванический элемент состоит из двух электродов – катода и
анода, погруженных в растворы электролитов. Электролитами обычно
являются соли тех металлов, из которых изготовлены электроды. Элек-
трический контакт между растворами электролитов осуществляется с
помощью пористой перегородки или электролитического «мостика»,
который изготовляется из U-образной стеклянной трубки, заполненной
раствором электролита. Такой «мостик» проводит ток благодаря нали-
чию ионов, но препятствует смешиванию электролитов.
Работа гальванического элемента основана на протекающей в нём
окислительно-восстановительной реакции, причем процессы окисления
и восстановления разделены, они протекают на разных электродах:
окисление на аноде, а восстановление на катоде. Электроны движутся
во внешней цепи от анода к катоду (от восстановителя к окислителю).
Главной характеристикой гальванического элемента является его
электродвижущая сила (ЭДС). ЭДС – это разность потенциалов элек-
тродов в состоянии, когда сила тока равна нулю, т.е. когда между элек-
тродами и растворами солей устанавливается химическое равновесие:
ЭДС = ϕ
о
к
– ϕ
о
а
Обычно для создания гальванического элемента берут два разных
металла, расположенных далеко друг от друга в электрохимическом ря-
ду активности металлов (ряду напряжений), чтобы получить наиболь-
шую ЭДС.
Для примера рассмотрим магниево-серебряный гальванический
элемент.
Найдем в ряду напряжений эти металлы и их стандартные элек-
тродные потенциалы:
ϕ
о
Ag/Ag
+
= +0,80 В ϕ
о
Мg/Mg
2+
= –2,36 В
Магний – более активный металл, он при работе гальванического
элемента является анодом, то есть окисляется, а на серебряном электро-
де происходит восстановление катионов серебра из раствора, то есть се-
ребряный электрод является катодом:
Mg – 2e = Mg
2+
Аg
+
+ e = Ag
97

Страницы