«Химия» пәні бойынша
жүктеу/скачать 2,1 Mb.
|
| (-) Zn/Zn2+ // Cu2+ / Cu (+)
Мұнда бір сызық электод пен ерітінді арасындағы шекті , ал екі сызық ерітінділер арасындағы шекті көрсетеді .Екі жағына жақша ішіне электродтар зарядын қояды. Анодты солға, катодты оңға жазады. Гальвакалық элементерде электр тоғының пайда болуы электрод потенциалдары айырмасына байланысты болады. Гальваникалық элемент жұмыс жасау үшін, бірдей электродтардан және концентрациясы әртүрлі бір ерітінді қолдана отырып, потенциалдар айырымын туғызуға болады. Мұндай гальваникалық элемент конценрациялық деп аталады және ерітіндінің концентрациясын теңестіру үшін жұмыс жасады. Мысал ретінде концентрациясы әртүрлі с1 = 0,01 моль/л және с2 = 1,0 моль/л екі мырыш электродын алуға болады. (-) Zn/ZnSO4 //ZnSO4 /Zn (+) c1 < c2 Нернст теңдеуі бойынша электродтық потенциал шамасы мынаған тең: Ес1 = Е0 = -0,76 В Ес1 = Е0 + 0,059/2 lg102- = -0.760+0(-0.059) = -0.819 B Ec1 < Ec2 болғандықтан, берілген элементтің сыртқы тізбектегі сол жақтағы электрод – теріс полюсті, ал оң жақтағы электрод – оң полюсті болады. Конценрациялық элемент жұмысы істегенде, мынадай процестер жүреді: а) теріс электродта: Zn0 – 2e- Zn2+ (Zn2+ концентрациясы артады) ә) оң электродта: Zn2+ + 2e- Zn0 (Zn2+ конценрациясы азаяды) Сонымен, концентрациялық элементе электродтар ағыны әруақытта екі ерітіндідегі катиондар концентрациясын теңестіруге бағытталады. Стандартты сутектік электродтың потенциалы нөлге тең болғанықтан, өлшеніп табылған гаьваникалық эементтің электр қозғаушы күші (ЭҚК) шын мәнісінде зерттеліп отырған металдын стандартты электродтық потенциалы болады. ЭЛЕКТРОДТЫҚ ПОТЕНЦИАЛ ТУРАЛЫ ТҮСІНІК. Кез келген металдың кристал торы түйінінде оң зарядты металл ионы теріс зарядты бос электрондармен тепе –теңдікте тұратыны белгілі. Металл пластинасын суға батырған кезде, судың полюсті молекулалары әсерінен металл иондары беттік қабаттан бөлініп гидраттанған күйде ерітіндіге тарайды. Металл иондары әсерінен ерітінді оң зарядталады да металл пластина, артық электрондар болғандықтан теріс зарядталады. Бірақ, металл катиондары онша алыстамай,теріс зарядта металл пластинасына тартылып,сол пластина айналасына орналасады. Соның нәтижесінде екі қабат - қос электрлік қабат пайда болады . Металл мен ерітінді арасында біршама потенциал айырмасы түзіледі. Металл иондарының ерітіндіге бөлінуі қайтымды прцесс. Бір кезде онда динамикалық тепе-теңдік орнайды. Оны қысқаша былай жазуға болады Ме « Меn+ + ne- Мұнда, п –металдың заряды. Тепе –теңдік орнаған кездегі металл мен оны қоршаған ерітінді арасында пайда болған потенциалдар айырмасын электродтың потенциалы дейді. Металды өзінің тұзына батырғанда актив металдар теріс, ал пассив металдар оң зарядталады. Металдың потенциалын былай жазады: Мұнда алымына тотыққан, ал бөліміне тотықсызданған түрін жазады. Қазір электродтың потенциалын тотығу –тотықсыздану потенциалы деп те атайды. Әр электродтың потециалы металдың тегіне, оның иондарының ерітіндегі активтілігіне және температуға тәуелді. Бұл Нернст теңдеуі арқылы көрсетіледі: мұнда , Е-металлдың электродтық потенциалы ;Е°- ион активтілігі бірге тең болғандағы электродтық потенциал ; а-метал ионының активтілігі; R- әмбебаб газ тұрақтысы, 8,3160Дж/кּмольға тең; Т-температура; n- металл ионының заряды; F-Фарадей тұрақтысы, 96487кл. Температураны 25°С (2980k) деп алып теңдеудегі мәндерді орнына қойып ,натурал логарифмнен ондық логарифмге көшсек , мына теңдеу шығады: Стандартты сутектік электрод сутегі иондарының (Н+) активтік концентрациясы 1 моль/л-ге тең күкірт қышқылына батырылған беті эектролиттік жолмен кеуек платинамен қапталған платина электроды. Стандарттық жағдайды стандартты сутектік элетродпен салыстырылып өлшенген металдың эектродтық потенциалы стандартық электродтық потенциал деп аталады. Стандарттық электродтық потенциалдарының мәндері Е0 анықтама кестелерде беріледі Бақылау сұрақтары Электрохимиялық процестер. Металл-электролит бөлiну шекарасындағы потенциалдiң өзгеруi. Нернст теңдеуi. Стандартты сутектiк электрод. Хлоркүмiстi электрод. Потенциалдардың сутектiк көрсеткiшi. Даниэль-Якоби элемент негiзiнде гальваникалық элементтердiң жұмыс iстеу принципi. Химиялық, концентрациялық және тотығу-тотықсыздану гальваникалық тiзбектерi. Негізгі және қосымша әдебиет Негізгі әдебиет 1. Ахметов Н.С. «Жалпы және бейорганикалық химия». Баспа «Жоғары мектеп». М. 2005 г. 2. Глинка Н.Л. «Жалпы химия» - И. Интеграл-пресс. 2003. 3. Некрасов Б.В. «Жалпы химияның негіздері» т.1,2,3. Химия –М 1976 г. 4. Н.Н. Нурахметов, М.Б. Муратбеков, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы, «Қазақуниверситеті», 2009 ж. 5. Н.Н. Нурахметов, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы 2011 ж. Бiрiмжанов Б., Нұрақметов Н. Жалпы химия. Алматы. Ана тiлi. 1992. Ақанбаев Қ. Химия негiздерi. Алматы.: Мектеп. 1987. Бегалиева Ж., Самыратов С., Қолұшпаева А. Химия курсы. Алматы.: ҚазКҚА. 2002, 292 б. Бiрiмжанов Б., Нұрақметов Н. Жалпы химия. Алматы. Ана тiлi. 1992. Ақанбаев Қ. Химия негiздерi. Алматы.: Мектеп. 1987. Бегалиева Ж., Самыратов С., Қолұшпаева А. Химия курсы. Алматы.: ҚазКҚА. 2002, 292 б. Қосымша әдебиет 2. Кусепова Л.А., Кусепов А.К. «Практикум по общей химии», ЕНУ 2003 3. Нурпейсова Д.Т. Лабораторный практикум по общей химии, Астана 2000 г.
жүктеу/скачать 2,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|