Основы электрохимии. Вапиров В.В - 17 стр.

разделенными пространственно: на положительном электроде (катоде)
происходит процесс восстановления, а на отрицательном (аноде) –
процесс окисления.
    Необходимое условие работы гальванического элемента – разность
потенциалов электродов. Наибольшего значения работа гальванического
элемента достигает при изотермическом обратимом проведении реакции.
В этом случае разность потенциалов максимальна и называется
электродвижущей силой гальванического элемента (ЭДС). При
схематической записи гальванического элемента границу раздела между
металлом и раствором обозначают одной вертикальной чертой, а границу
раздела между растворами – двумя чертами. Схема элемента Даниэля-
Якоби, например, записывается в виде:
                           Zn Zn2+ Cu2+ Cu
ЭДС элемента (Е) равна разности электродных потенциалов Cu и Zn. Так
как ЭДС величина положительная, то для ее расчета от потенциала катода
вычитают потенциал анода (Е = ϕCu2+/Cu - ϕZn2+/Zn = 1,1 В).
    Измерить ЭДС элемента можно скомпенсировав ее от внешнего
источника (противоположно направленной ЭДС) – компенсационным
методом (рис. 4). Перемещая подвижный контакт К, можно подобрать
такое положение на потенциометре, при котором ток в цепи будет
отсутствовать и в системе у электродов достигается равновесие, т.е.
создаются условия, необходимые для протекания обратимых полуреакций
и электрическая работа элемента будет максимальна. Следовательно,
падение напряжения на участке АК и есть ЭДС гальванического элемента.
                                   Е1


                                       К
                   А                            В
                                        0
                                            G

                         Е2


              Рис. 4. Схема компенсационного измерения ЭДС
          Е1 – внешний источник
          Е2 – гальванический элемент, АВ – потенциометр
          К – подвижный контакт, Г – гальванометр.

    Более простой и менее точный метод измерения ЭДС заключается в
прямом измерении напряжения на клеммах гальванического элемента
вольтметром, имеющим высокое входное сопротивление.
    В рассмотренном элементе Даниэля-Якоби материал электрода сам
участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Такие элементы

                                  17