Fan va innovatsiya vazirligi andijon davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti

I.2Elеktrodda sodir bo`ladigan jarayonlar. Galvanik elеmеntlar. EYuK.
CHegaradan o’tayotganidagi potentsial o’zgarishi keskin, tez sodir bo’ladi. SHuning uchun potentsial sakrashi (skachok potentsiala) deb ataladi. Potentsiallar farqini vujudga kelishi bir-biriga tegizilayotgan materiallar tabiatiga bog’liq bo’lgan bir qancha sabablarga bog’liq. Asosiy sabab,zaryadlangan zarrachalar almashinuvi va uning natijasida sathlar chegarasining bir tomonida ma’lum zaryadli zarrachani ortishi, II tomonda esa etishmovchiligidir. Zaryadlangan zarrachalarni almashinuvchi qo’sh elektr qavatini vujudga kelishiga sababchi bo’ladi. Ba’zan fazalar chegarasi orqali zaryadlangan zarrachalarni o’tishi mumkin emas. (elektrolit suvli eritmasi - xavo, SFM eritmasi - xavo). Bunday vaqtda potentsiallar sakrashi sathlar chegarasida moddani adsorbtsiyasi tufayli sodir bo’ladi. YAkobi - Daniel elementlarini ko’rsak oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi sodir bo’ladi.

ruxda 1. Zn _(q) Zn²⁺_(Er) + 2e^- ; F₁ = -146 kJ ^{YArim reaktsiya}
misda 2. Cu²⁺_(er) + 2e^- Cu’_(q.); F₂ = -66 kJ ^{YArim reaktsiya}
Rux tomonda mis sulfat ortadi. Mis tomonda mis sulfat kontsentratsiyasi kamayadi. Elektr toki xar ikkala oksidlanish-qaytarilish reaktsiya yig’indisidan iborat:
Cu²⁺_(er)+Zn_(q) Cu_(q.)+Zn²⁺_(Er); G^ =G^₁ +G^₂ = -212 kJ
Galvanik element oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasining sodir bo’lishining asosiy xususiyati elektron qaytaruvchisidan oksidlovchi Si ga tashqi zanjir orkali o’tib, ishni (W) bajaradi. Zanjirdagi tok yo’nalishini, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi yo’nalishi orqali, termodinamikaning II qonuniga muvoffiq Gibbs energiyasi G orqali bashorat qilish mumkin. D. YA. element uchun G= -212 kJ U “-” qiymatga ega. Misning qaytarilishi o’zidan sodir bo’layapti. Zn plastinkasi anod. Si-katod vazifasini o’tayapti: 1 mol Zn erisa, bajarilayotgan elektr ishi W_el.=G=-212 kJ.. Daniel-YAkobi elementi qaytar galvanik element, chunki tashqaridan tok berilsa qaytar reaktsiya sodir bo’ladi:
Cu_q+Zn²⁺_er Cu²⁺Zn _(q): G=212 kJ.
Gibbs energiyasi bu jarayonda (+) qiymatga ega. Ish tashqaridan energiya berish xisobiga bajarilayapti.Daniel-YAkobi elementiga o’xshatib,termodinamikaning II qonuniga asosan, barcha kimyoviy elektr manbalarini taxlil etish mumkin. Galvanik zanjirni, sodir bo’lgan reaktsiyalarni yozishda IYUPAK (1953) ning quyidagi qoidalariga rioya qilish lozim:
1. Galvanik element - ish bajaradigan elektrokimyoviy sistemalari (qabul qiladigan emas), shuning uchun uni EYUK + (musbat) qiymat bilan ifodalandi.
2. Element EYUK xisoblash uchun o’ng elektrod potentsialidan chap elektrod potentsiali ayriladi (“o’ng plyus” qoidasi). SHuning uchun element sxemasi yozilganda xar doim chap tomonga (-) (oksidlanish solir bo’lgan), o’ng tomonga (+) qaytarilish sodir bo’ladigan elektrod yoziladi.
3. I va II elektr o’tkazuvchilari orasidagi chegara bitta chiziq bilan ifodalanadi.
Zn|ZnSO_4(e) ; CuSO_4(e)|Cu
4. Ikkita II tur o’tkazuvchisi orasidagi chegara punktir chiziq bilan ifodalanadi.
ZnSO₄ : CuSO₄
5. Agar 2 ta II tur o’tkazuvchisi orasida elektrolitiik ko’prik bo’lsa, unda chegara 2 ta chiziq bilan ifodalanadi.
ZnSO_4e|| CuSO_4e
6. Bitta faza komponentlari vergul bilan yoziladi:
Rt|Fe³⁺, Fe²⁺;
Rt, H₂ |HCI
7. Elektron reaktsiya tenglamasi yozilganda, chapda oksidlangan shakl (ox), o’ngda qaytarilgan (qo’d) shakl bo’lishi lozim.
Cu²⁺+2e^-=Si CI₂+2 e= 2 CI^-
Umumiy tarzdaZ: Ox + Ze^- =Red^z- yuqoridagi qoidalarga, muvofiq YAkobi Daniel elementi quyidagicha yoziladi:
Zn | ZnSO_4e: CuSO_4(e) | Cu
Galvanik zanjirning EYUK - muvozanatdagi elektrokimyoviy sistemaning barcha fazalar chegarasidagi potentsiallar sakrashining algebraik yig’indisiga teng. YAkobi Daniel elementida 4 ta fazalar chegarasi mavjud:
Zn|ZnSO_4(e); Zn|Cu;
Cu|CuSO_4(e); ZnSO_4(e) : CuSO_4e
Elementning E.YU.K. 4 ta qiymat algebraik yig’indisi orqali xisoblanadi; E= _SI - _ZN+ _k+ _d Bu erda _Si , _Zn I va II tur o’tkazuvchilari orasidagi potentsiallar sakrashi - bu elektrod potentsiali deyiladi, umumiy tarzda _m, _k - 2 ta I tur o’tkazuvchilari orasida vujudga keladigan potentsial - kontakt potentsiali deyiladi.; _D-2 ta II o’tkazuvchisi orasida vujudga keladigan potentsial-diffuzion potentsial deyiladi. Cu| Zn orasidagi kontakt potentsiali _k= 0,0033 V teng. Buni yo’qotish uchun zanjir shunday yig’iladiki, ularning uchi bitta tabiatli metall bilan tugasin.