Buxoro davlat tibbiyot instituti tibbiy kimyo. Biologik kimyo kafedrasi

Elekrkimyoviy zanjirlar
Qaytar elektrodlardan qaytar elektkimyoviy zanjirlar (galvanik elementlar) tuziladi. Ular ikki turga bo`linadi – kimyoviy va konsentrtsion. Galvanik elementlar nazariYasiga muvofiq potensiallari turli hil zaraYadga ega, masalan musbat zarYadlanadigan mis va manfiy zarYadlanadigan rux, yoki potensiallar qiymati bilan farq qiladigan ikkita bir xil zarYadlangan elektrod, masalan, mis va oltindan ham galvanik element Yasash mumkin. Har ikki holda ham elektr yurituvchi kuch (e.Y.k) yuzaga kelishi uchun elektrod zarYadlarining belgilari emas, balki ikkita elektroddagi potensiallar ayirmasining absolyut qiymatigina ahamiYatga ega. Bunday elektrkimyoviy zanjirlar kimyoviy galvanik elementlar deyiladi. Bu ikki elementning elektrodlari turli metallardir.
Ammo galvanik elementda ikkala elektrodi bir xil metalldan Yasalgan bo‘lib, lekin tuz eritmalarining konsentratsiYalari turlicha bo‘lishi mumkin. Bunday galvanik element konsentratsion element deyiladi. Katta konsentratsiYali tuz eritmasiga botirilgan elektrod, kichik konsentratsiYadagi eritmaga tushirilgan elektrodga nisbatan musbat bo‘ladi. Elektrodlarning zarYadlari belgi jihatidan bir xil bo‘lishi mumkin, lekin tuzlarning konsentratsiYasi tufayli ularning qiymati bir xil bo‘lmaydi va e. Y. K. yuzaga kelishi uchun shuning o‘zi kifoYa bo`ladi.
Tegishli tuz eritmalariga botirilgan rux va misdan Yasalgan element Yakobi—Daniel galvanik elementi deyiladi. Rux aktiv metal bo`lganligi uchun — manfiy, mis esa passiv metal bo`lganligi uchun — musbat zarYadlanadi. Tashqi zanjir tutashtirilganda elektr toki yuzaga keladi, ayni vaqtda elektronlar ruxdan mis elektrodga o‘tadi va unga o‘tayotgan mis ionlariga qo‘shiladi. Rux asta-sekin eriy boshlaydi, mis esa, aksincha, eritmadan ajralib chiqib, elektrodga cho‘kadi. Elementning chap qismida hosil bo‘ladigan ortiqcha Zn²⁺ ionlari KC1 ni tutgan agar- agar bilan to‘ldirilgan naycha orqali o‘ng tomonga diffuziYalanadi, SO₄^2- ionlari esa chap tomonga o‘tib, o‘zaro muvozanatlanadi.

6.5- rasm. Yakobi-Daniel alvanic element shemasi
Misni rux bilan siqib chiqarish reaksiYasi elementdagi elektr energiYa manbai bo‘lib xizmat qiladi.
Ikkala metallning tabiati va konsentratsiYasi, aniqrog‘i ulardagi ionlarning aktivligi bilan elementda paydo bo‘ladigan elektr uyrituvchi kuch (E.Y.K.) ning bog‘lanishi quidagicha ifodalanadi:
bu erda: E_x - E.Y.K., E₁ va E₂— qiymatlari Nernst formulasi bo‘yicha topilgan, alohida olingan elektrodlarning potensiallari.
Agar zanjirdagi elementning E.Y.K. dan katta E.Y.K. toki teskari tomonga yo‘naltirilsa, elektrodlarda teskari kimyoviy jarayonlar yuz beradi. Rux elektroddan ajraladi, mis esa eriydi, sistema dastlabki holatga qaytadi. Tok teskari tomondan yo‘naltirilganda teskari jarayonlar yuzaga keladigan bunday elementlar qaytar elementlar deyiladi. Sulfat kislotaga botirilgan mis va rux elektrodli element qaytmas elementga misol bo‘la oladi. Uning ishi davomida rux eriydi, vodorod esa mis elektroddan ajralib chiqadi(6.5-rasm).
Tokni teskari yo‘naltirilganda mis erib, rux elektroddan vodorod ajralib chiqadi. Shunday qilib, tok teskari tomonga o‘tishi dastlabki holatinig qaytishiga olib bormaydi.
Konsentratsion element. Bu elementda elektrodlar bir xil metalldan tayyorlangan, shu sababli tuz eritmasida ular bir xil zarYadga ega bo‘ladi. Sxemasi 6.6-rasmda keltirilgan elementning o‘ng tomonidagi elektrodning potensiali, kuchli konsentratsiYali tuz eritmasida bo‘lgani uchun yuqori bo‘ladi. Modomiki shunday ekan, alvanic oqimi tashqi zanjir tutashtirilganda chapdan o‘ngga qarab yo‘naladi; natijada o‘ng elektrodda kumush ajralib chiqadi, chap elektrod esa asta- sekin eriy boshlaydi. Ayni vaqtda elementning o‘ng qismida NO₃^- anionlari, chap qismida esa Ag⁺ kationlari to‘plana boshlaydi. Ular KCl li agar- agar sifoni orqali qarama –qarshi tomonga diffuziYalanadi, bunda NO₃^- ionlari tezroq harakat qiladi (6.6-rasm). Konsentratsion elementda energiYa manbai bo`lib elementning ikki tomonidagi tuz konsentratsiYalarini tenglashtirish ishi hizmat qiladi.

6.6-rasm. Konsentratsion galvanik element
Ikkala elektrodda borayotgan elektrkimyoviy jarayon bir hil:
M ^z+ + ze^- M
Eritmalar konsentratsiYasi farqlanganligi uchun potensiallari har hildir. KonsentratsiYasi kichikroq bo`lgan eritmadagi elekrtod potensialining manfiyligi kattaroq bo`ladi va unda metall erishi, o`ng tomonda esa metal ajralishi kuzatiladi. Shunga Yarasha eritmalar konsentratsiYasi ham chapda ortadi, o`ngda esa kamaYadi. Konsenratsion zanjirlarning E.Y.Ksini o`lchash ba`zi bir fizik-kimyoviy ko`rsatkichlarni aniqlash uchun ishlatiladi.