Mavzu: Elektr yurituvchi kuchini aniqlash usullari. Elektr yurituvchi kuchdan fizik kimyoviy tahlilda foydalanish

W=-G va G=-zFE (1).
Gibbs-Gelmgolts tenglamasi elektrokimyoviy jarayonlar uchun quyidagi ko`rinishni oladi:
G=-zFE=H-TzF(dEG’dT) va H=-zF
(2)
Vant-Goffning izoterma tenglamasidan va (1) tenglamadan galvanik elementning muvozanat konstantasini hisoblash mumkin:
va
(3)
bu erda Eo-standart EYuK. Yakobi-Daniel elementi uchun
ga teng bo`lib, bunday katta qiymat ushbu jarayonning kimyoviy qaytmas ekanligini ko`rsatadi.
Nernst tenglamasidan EYuK bilan eritmaning kontsentratsiyasi orasidagi bog`lanishni aniqlash mumkin:
(4)
yoki
(5)
bu erda z=1 da
ga teng,
bo`lganda
(6)
ga teng bo`lib qoladi.
Oksidlanish-qaytarilish potentsialining qiymati ham oksidlovchi bilan qaytaruvchi moddalar aktivligining nisbatiga proportsionaldir. (4) tenglamadan oksidlanish-qaytarilish potentsiali uchun
(7)
ifoda kelib chiqadi ifoda kelib chiqadi.
Galvanik elementning asosiy xarakteristikasi elektr yurituvchi kuch (EYuK) bo’lib, u elektrodlarning potensiallar farqiga teng:
E = E2 – E1 (1)
Bunda E1 va E2 – manfiy va musbat elektrodlarning potensiallari.
Daniel-Yakobi galvanik elementi uchun EYuK
E = EСu – EZn (1α)
ga teng (1). Nernst tenglamasiga asosan
Kimyoviy reaksiya asosida ishlovchi boshqa har qanday elementlar uchun EYuK quyidagi tenglama bo’yicha hisoblanishi mumkin:
(2)
yoki 298K temperatura uchun
Bunda
va
- elektrodlarning standart potensiallari;
n1 va n2 - ionlarning zaryad sonlari;
– eritmadagi ionlarning aktivligi.
alqaro birliklar sistemasida EYuK V (Volt) da o’lchanadi.
Daniel – Yakobi elementining EYuK aniqlash
Elementlarning EYuKini kompensatsion moslama yordamida o‘lchash mumkin. Moslama, o‘zgarmas elektr toki manbai bo‘lishi uchun 1,8-2,0V kuchlanishli akkumulyatordan va normal Veston elementidan tashkil topgan. Veston elementi doimiy EYuK ga ega (25°C da Ye=1,0183V), faqat tashqi harorat o‘zgarganda bir muncha o‘zgarishi mumkin.
1-rasm: Normal Veston elementi.