ustify"> | | Cu 2 + | Cu (+) K (-) Zn | Zn 2 + (С , моль/л) | | Cu 2 + (С, моль/л) | Cu (+) K
Електродні процеси виражаються рівняннями:
Zn 0 - 2 e => Zn 2 + (процес окислення)
(К) Сu 2 + + 2 e => Cu 0 (процес відновлення)
_________________________
Zn 0 + Cu 2 + => Cu 0 + Zn 2 +.
У гальванічному елементі є 4 кордону виникнення різниці потенціалу:
між першим металом і розчином його солі виникає електродний потенціал (е 1 );
між другим металом і розчином його солі виникає ще один електродний потенціал (е 2 );
на кордоні між двома розчинами виникає дифузний потенціал внаслідок відмінності в рухливості іонів, який усувається включенням між розчинами електроліту, що має у обох іонів однакову рухливість, найчастіше використовують насичений розчин хлориду калію (сольовий місток) ;
на кордоні між двома металами через перехід електронів, виникає контактний потенціал, але його значення враховується при визначенні електродного потенціалу.
Таким чином, електрорушійна сила (ЕРС) гальванічного елемента дорівнює різниці електродних потенціалів:
ЕРС = е катода - е анода ,
причому е катода > е анода , тобто катодом є електрод, що має більше значення електродного потенціалу, а анодом менша.
Рівняння електродного потенціалу (рівняння Нернста):
В
або e = e 0 + 2.303. RT/nF. lq [C M n + ],
де е - електродний потенціал, В;
R - універсальна газова постійна, R = 8.31 Дж/град. моль;
Т - абсолютна температура, К;
F - постійна Фарадея, F = 96500 кулон;
n - валентність іона металу;
С - концентрація іонів металу в розчині; C M n + =?. C солі
(? - ступінь дисоціації);
е0 - стандартний (нормальний) електродний потенціал , він дорівнює електродному потенціалу, коли концентрація іонів металу в розчині дорівнює одиниці: С = 1 моль/л => lq 1 = 0 = > e = e 0 . Величини стандартних електродних потенціалів металів визначені експериментально щодо стандартного водневого електрода, потенціал якого умовно прийнятий рівним нулю: е 0 (H 2 /2Н + ) = 0.
Ряд металів, розташований в порядку зростання електроднихпотенціалів, називається рядом напруги.
Li/Li + K/K + Ca/Ca 2 + Na/Na + Mg/Mg 2 + Al/Al < b align = "justify"> 3 + Mn/Mn 2 + Zn/Zn 2 + -3.05-2.93-2.87-2.71-2.36-1.66-1.18-0.76
Cr/Cr 3 + Fe/Fe 2 + Cd/Cd 2 + Co/Co 2 + Ni/Ni 2 + Sn /Sn 2 + Pb/...
