ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гальванический элемент из "Готовимся к экзамену по химии" Сразу же оговорим, что все рассматриваемые в этой главе процессы могут происходить только в растворах или расплавах электролитов. Напомним, что электролиты - вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток, т. к. содержат в своем составе отрицательно и положительно заряженные ионы. Отрицательно заряженные ионы называются анионами, а положительно заряженные - катионами. [c.162] Для того, чтобы пространственно разделить процессы окисления и восстановления, можно использовать прибор, который получил название гальванического элемента. Гальванический элемент позволяет превратить энергию химической реакции в электрическую энергию. Благодаря пространственному разделению процессов окисления и восстановления перенос электронов осуществляется по внешней электрической цепи. Таким образом, мы получаем электричество при помощи химической реакции. [c.162] Непременным условием возникновения электрического тока является то, что он может протекать только в замкнутой цепи. Поэтому используют так называемый электролитический ключ 5. В один полуэлемент наливается раствор одного из реагентов, в другой - другого . После этого между ними устанавливают трубку с закрытым краником, содержащую раствор инертного по отношению к обоим реагентам электролита, обеспечивающий ионную проводимость (см. рис. 8.1). Иногда трубка с раствором заменяется мембраной. [c.163] Для определенности поместим раствор К1 в полуэлемент 1, а раствор РеС1з в полуэлемент 2. В трубку нальем раствор хлорида калия. [c.164] Пока электролитический ключ закрыт, в обеих ячейках ионы хаотично движутся в растворе. При столкновении с электродом их движение в некоторых случаях замедляется. В результате вблизи электрода (в качестве электрода в данном случае может выступать любой малоактивный металл, например, платина) возникает некоторая избыточная концентрация вещсства. [c.164] Довольно быстро установится равновесие, поскольку металл способен принять лишь очень небольшое количество электронов. Количество восстановленных таким образом молекул 1 столь ничтожно мало, что мы не можем зафиксировать их наличие обычными методами. Однако на электроде 1 появляется некоторый отрицательный заряд. [c.164] Как только ключ будет открыт, в цепи начнет протекать электрический тх)к от электрода 4 к электроду 3 (движение электронов происходит в противоположном направлении). И как только это произойдет, ионы железа и иодид-ионы сконцентрируются около соответствующих электродов. Поэтому и продукты реакции будут сконцентрированы в соответствующих ячейках. Через некоторое время наличие иода в ячейке 1 можно будет обнаружить с помощью крахмальной бумажки (она посинеет), а наличие катиона железа (П) в ячейке 2 - раствором красной кровяной соли (см. Реакции обнаружения катионов Б Справочной части). [c.165] Электрод, на поверхности которого происходит процесс окисления, называют анодом. Поскольку окислению подвергаются отрицательно заряженные ионы (именно они способны отдать электроны), отрицательно заряженные иоиы получили название анионов. [c.165] На электроде 4 происходит процесс восстановления. [c.165] Таким образом, всякая окислительно-восстановительная реакция, если она протекает в гальваническом элементе, может служить источником электрического тока, что весьма активно используется в аккумуляторных батареях. Знакомы Вам восстанавливаемые батарейки Они работают по тому же принципу, но в их основу положены обратимые реакции - такие, которые могут количественно протекать в двух противоположных направлениях. Когда весь электролит, который служил источником питания, прореагировал в одну сторону , то батарейки перестали работать. Затем Вы с помощью специального зарядного устройства проводите обратную реакцию и возвращаете систему в исходное состояние. Батарейки готовы к работе. [c.166] Вернуться к основной статье