Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
| ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР
6.1. Негізгі тҥсініктер Электр тогының ӛткізгіштері ӛткізгіштігінің механизмі бойынша ерекшеленеді. Бірінші түрдегі өткізгіштерге (элктронды ӛткізгіштерге) металлдарды және олардың балқытпаларын, графиттерді, кейбір қатты оксидтерді, карбидтерді және металл сульфидтерін жатқызады. Екінші түрдегі өткізгіштерге (ионды ӛткізгіштер) қатты тҧздар болулары мҥмкін, олардың су және су емес ерітінділері, тҧздардың балқытпалары, ерітінділер мен қышқылдардың балқытпалары және негіздері, кейбір спирттер. Екінші тектегі ӛткізгіштерді электролиттер деп атайды. Электрод — электронды ӛткізу қабілеті бар (бірінші тҥрдегі ӛткізгіш), жартылай ӛткізгіш немесе мембрана, электролитпен байланыста болатын ӛткізгіш (екінші тҥрдегі ӛткізгішпен). Осындай электрохимиялық жҥйені гальваникалық электрод, жартылай элемент деп те атайды. Электродтардың мысалдары. 1. Тҧз ерітіндісіне салынған металдың, сол метал тҥрі. Мысалы, мыс сульфатының ерітіндісіндегі металл мысы: CuSO 4 |Cu немесе Cu 2 +1 Cu. (Фазалардың арасындағы бӛлу шекарасын тік сызықпен кӛрсетеді). 2. Аз еритін тҧзбен кӛмкерілген сол металлдың, металлы электролитке салынған, аз еритін тҧзбен ортақ анионы бар. Мысалы, кҥміс, хлоридпен қапталған кҥміс, хлорид калийдің ерітіндісінде: Cl - |AgCl|Ag. Фазалардың бӛлу шекарасында электр потениалының ауытқуы пайда болады. Ықтимал секірудің пайда болуы әртҥрлі себептермен байланысты, ол байланыстағы материалдардың сипатына байланысты. Негізгі себеп - зарядталған бӛлшектермен алмасу, нәтижесінде осы белгінің электр энергиясының тасымалдаушыларының артықшылығы бір жағында және олардың болмауы бӛлгіштің екінші жағында болмауымен тҥсіндіріледі. Зарядталған бӛлшектермен ауысу қос электрлік қабатының пайда болуына әкеледі. Қос электрлік қабат зарядталған белгілі потениалдар айырмашылығы бар конденсатор астарларына ҧқсас. Электрод қоршаған ерітіндімен ӛзара әрекеттесу кезінде электрлік заряд алады. Зарядтың ӛлшемі және белгісі (плюс немесе минус) электрод және ерітінді материалдарынң табиғатына байланысты болады. Электрод электрондарды қабылдау немесе оның кӛзі болып табылады, яғни фазаларды бӛлу шекарасында тотығу немесе қайта қалпына келу болады. Егер электродты реакцияда бір ғана заттек қатысатын болса 148 тотыққан (Ох) және қайта қалпына келген (Red) тҥрлерде1, онда электродты реакция келесі тҥрде жазылуы мҥмкін: мҧндағы n — электрондардың саны, элктродты реакцияға қатысатын. Мысалы, мыс электродындағы электродты реакция: Электрохимияда қайтымды деп екі қарама-қарсы электрод реакциясы арасындағы тепе-теңдік белгіленетін және жылдамдығы практикалық тҧрғыдан жеткілікті ҥлкен болатын электродты атайды. Қайтымды электродтардың потениалдарының секірісі зат табиғаты, температура, қысым және электродты реакцияның компоненттерінің белсенділігімен анықталады. Қайтымды электродтардың мысалы: мыс CuSO 4 |Cu, мырыш ZnSO 4 |Zn. Егер қайтымды электрод арқылы тоқ ӛткізбесе, онда электродтың бетінде ӛзгерістер байқалмайды. Қарама-қарсы бағыттарда тоқ ағып жҥргізгенде, қайтымды электродтарда кері реакциялар пайда болады. Мысалы,мыс электродында: Cu + 2e → Cu немесе Cu → Cu + + 2e. Қайтымсыз электродтарда электр тоғы болмаса да, химиялық реакциялар орын алады. Қайтымсыз электродтардың мысалы: кҥкірт қышқылының ерітіндісіндегі металлды мырыш H 2 SO 4 |Zn немесе мыс сульфатының ерітіндісіндегі мырыш CuSO 4 |Zn. Қарама-қарсы бағыттарда электр тоғы ӛткен кезде қайтымсыз электродтарда әртҥрлі реакиялар ӛтеді. Мысалы, H 2 SO 4 | Zn: Zn → Zn 2+ + 2e электродында немесе 2H + + 2e → H 2 электродында. жүктеу/скачать 9,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|