ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гальванический элемент из "Практикум по физической химии Изд 5" Гальванический элемент представляет собой устройство (термодинамическую систему), состоящее из проводников первого (в больщинстве случаев металлы) и второго (электролиты) рода, находящихся в контакте друг с другом. На границе раздела различных проводников, например раствор — металл, создается пограничная разность потенциалов — электродный потенциал, в результате чего в гальваническом элементе возникает электродвижущая сила. При работе гальванического элемента химическая энергия реакции, протекающей в нем, переходит в электрическую энергию. [c.262] Таким образом, процессы окисления и восстановления в гальваническом элементе протекают раздельно. [c.263] Электрод, на котором протекает процесс окисления (13.2а), является отрицательным, а тот электрод, на котором происходит восстановление (13.26), —положительным. [c.263] Если электродные процессы и химическая реакция в гальваническом элементе могут быть осуществлены в прямом (при работе элемента) и обратном (при пропускании электрического тока через элемент в противоположном направлении) направлениях, то такие электроды и гальванический элемент носят название обратимых. В частности, гальванический элемент (13.1) можно отнести к обратимым элементам. При его работе протекают на электродах процессы (13.2а) и (13.26). При пропускании же через него электрического тока в обратном направлении на медном электроде будут разряжаться ионы Си + и выделяться металлическая медь, а на серебряном электроде — образовываться ионы Ag+ и переходить в раствор. В этом случае электрохимическая реакция (13.3) будет протекать справа налево. В дальнейшем будут рассматриваться только обратимые гальванические элементы. [c.263] Возникновение скачка потенциала — электродного потенциала на границе раздела металл —раствор. Металл состоит из положительно заряженных ионов, расположенных в узлах кристаллической решетки, и относительно свободных электронов. [c.265] Энергию, необходимую для отрыва иона от металла обозначим через /ме, а выделяющуюся при гидратации (сольватации) иона в растворе —через /сольв. Энергия /ме зависит только от природы металла, энергия и сольв зависит от природы ионов, их активности в растворе и от природы растворите чя. [c.265] Если металлическую пластинку (электрод) опустить в раствор своей соли, то в зависимости от соотношения Уме/ сольв возможны различные начальные электродные процессы. [c.265] При С/сольв ме металлическая пластинка заряжается отрицательно — на ней избыток электронов, а прилегающий к ней слой растворителя — положительно — избыток катионов, которые электростатическими силами удерживаются в непосредственной близости у поверхности электрода. Образуется двойной электрический слой, несколько напоминающий плоский конденсатор. Возникает скачок потенциала между металлом и раствором. [c.265] По мере протекания рассматриваемых процессов на электроде будет изменяться соотношением 11жь1и СОЛЬВ и, наконец, насту-пит такой момент, когда Уш—и сольв, скорости обоих процессов выравняются, устанавливается равновесие, скачок потенциала— электродный потенциал достигает равновесного значения. [c.265] Вернуться к основной статье