Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 37 стр.

                            73                                                          74


        III.2.Основные понятия электрохимии                  внешнего проводника, следовательно, это гальванический
      На рис. 3.1 изображена электрохимическая ячейка.       элемент.
Она представляет собой источник электрической энергии,            Этот же элемент может действовать и как электро-
возникающей вследствие того, что реагирующие вещества        литическая ячейка, если во внешнюю цепь подключить су-
участвуют в переносе электронов и тем самым способст-        хой элемент или другой источник тока, чтобы электроны
вуют достижению состояния равновесия. Потенциал, уста-       двигались через ячейку в противоположном направлении.
навливающийся между цинковым и медным электродами,           В этих условиях возможно растворение меди и выделение
служит мерой движущей силы реакции и его легко изме-         цинка. На протекание этих процессов расходовалась бы
рить подходящим измерительным прибором V, включен-           энергия сухого элемента.
ным в цепь, как это показано на рисунке.                                  Обратимые и необратимые ячейки
      Потенциал электрохимической ячейки непосредс-               Часто (как показано на рис. 3.1), изменение нап-
твенно определяется константой равновесия данного окис-      равления тока приводит просто к изменению направления
лительно-восстановительного процесса, а также степенью       химических реакций, протекающих на электродах. Такую
отличия концентраций реагирующих частиц от равновесных       ячейку называют электрохимически обратимой. Для дру-
величин. Измерение потенциалов - важный источник по-         гих ячеек реверсирование тока вызывает протекание со-
лучения данных для расчета констант равновесия окис-         вершенно иных реакций на одном или на обоих электро-
лительно-восстановительных реакций. Поэтому важно изу-       дах. Такие ячейки называют необратимыми.
чить более подробно устройство и поведение электрохи-                     Прохождение тока через ячейку
мических ячеек, а также способы измерения возникающих             В различных частях ячейки, изображенной на рис. 3.1,
в них потенциалов.                                           электрический ток переносится тремя совершенно раз-
                         III.2.1. Ячейки                     личными способами. В электродах и внешнем проводнике
      Ячейка состоит из пары проводников, или электро-       переносчиками тока служат электроны, движущиеся от
дов, обычно металлических, каждый из которых погружен в      цинка к меди. В растворах ток переносится за счет мигра-
раствор электролита.                                         ции и положительно, и отрицательно заряженных ионов.
      Если электроды расположены так, как показано на        Таким образом, ионы цинка, водорода и другие положи-
рис. 3.1, и по проводнику течет ток, то на поверхности од-   тельно заряженные частицы мигрируют от цинкового элек-
ного электрода происходит окисление, а на поверхности        трода по мере того, как он окисляется; аналогично отри-
другого - восстановление.                                    цательно заряженные ионы притягиваются к этому электро-
      Гальваническим (вольтовым) элементом называется        ду избытком положительно заряженных ионов, образую-
ячейка, являющаяся источником электрической энергии.         щихся в результате электрохимического процесса. В соле-
Для работы электролитической ячейки, напротив, требу-        вом мостике ток переносится главным образом ионами ка-
ется внешний источник энергии. Ячейка, изображенная на       лия, движущимися в направлении медного электрода, и
рис. 3.1, обеспечивает самопроизвольный перенос элек-        хлорид-ионами, движущи-мися в направлении цинкового
тронов от цинкового электрода к медному при помощи           электрода.