Mavzu: Galvanik elamentlar termodinamikasi mundarija kirish

I. ASOSIY QISM
1.1 Galvannik elementlar haqida
GALVANIK ELEMENTLAR-elektr toki manbalarining umumiy nomi; elektrolit va unga botirilgan ikkita turli xil metall plastinka (elektrod)lyan iborat. Bunday elementlarning yaratilishiga italyan olimi, fiziolog L. Galvani jonivorlar ustida oʻtkazgan tajribalar asosiy turtki boʻldi (nomi shundan). Galvanik elementlarda kimyoviy reaksiya natijasida hosil boʻlgan energiya bevosita elektr energiyasiga aylanadi. A. Volta yaratgan volta ustuni birinchi Galvanik elementlar boʻlgan. 19-asr oʻrtalarigacha Galvanik elementlar yagona elektr toki manbai hisoblangan. Elektrodlardan biri (musbati) anod, ikkinchisi (manfiysi) katod deb ataladi. Reaksiya natijasida elektrodlarda potensiallar farqi hosil boʻladi. Bu elektrodlarni tutashtirib turadigan simda elektr toki vujudga keladi.
Galvanik elementlarda musbat elektrod oʻrnida koʻmir tayoqcha, manfiy elektrod oʻrnida rux tayoqcha, elektrod oʻrnida esa novshadil eritmasi ishlatiladi. Suyuq elektrolit oʻrnida quyuq pastalar qoʻllanilsa, «quruq» element (Leklanshe elementi) hosil boʻladi. Galvanik elementlarda reagentlar sarflanib (zaryadsizlanib) boʻlganidan soʻng u ishga yaroqsiz holga keladi, yaʼni ularni qayta zaryadlab boʻlmaydi. Galvanik elementlar ixtiro qilinishi bilan tok xususiyatlarini oʻrganish va undan foydalanish imkoni yuzaga keldi, elektrotexnikaning fan sifatida shakllanishiga asos solindi.
Elektrodlarni ulab turgan oʻtkazgichning qarshiligi qanchalik katta boʻlsa, reaktsiya shuncha sekinlik bilan boradi, yani reaktsiya qaytar boʻladi. Shuning uchun elektrodlarni cheksiz qarshilikka ega boʻlgan oʻtkazgich bilan uladik deb faraz qilsak, reaktsiya cheksiz sekin boradi va har bir daqiqada elektrodlar bilan eritmalar oʻrtasida muvozanat bor desak boʻladi. Bunday reaktsiyalar kvazi-qaytar (qaytarga oʻxshash, yaqin) reaktsiyalardir. Termodinamik jihatdan qaytar boʻlgan jarayonlarda maksimal elektr ishi bajariladi. Bunday sharoitlarda oʻlchangan ikki elektrod orasidagi potentsiallar farqi galvanik alementning elektr yurituvchi kuchi (eyuk.) deyiladi.
Shunga e’tibor berish kerakki, ikkita oʻz-oʻzicha mu-vozanat holatidagi elektrodlar galvanik elementni hosil qiladi, ya’ni muvozanatda boʻlmagan sistema vujudga keladi. Buning sababi metallardagi zlektronlarning zichligi turlicha boʻlishi-dir, shuning uchun elektronlar tashqi zanjir orqali bir metall-dan ikkinchisiga oʻtishga intiladi.
Agar bu oʻtish sodir boʻlsa, bir vaqtning oʻzida ichki zanjirda ionlarning tashilishi kuzati-ladi, bu tashish ayni temperaturada mem-brana bilan ajratilgan ikkala eritmadagi elektrolit konsen-tratsiyalarining (aktivliklarining) birdan-bir munosabati oʻrna-tilmaguncha davom etadi. Bu muvozanat butun sistemaning termodinamik muvozanatini koʻrsatadi.
Galvanik elementdagi termodinamik muvozanat konstantasini va tenglamalardan foydalanib topiladi. Oxirgi tenglamadagi standart eyuk. (galvanik elementdagi hamma ionlarning oʻrtacha aktivliklari birga teng boʻlgandagi).
Galvanik elementga Yakobi-Daniel taklif qilgan element misol boʻla oladi. Bu element mis sulfat va ruh sulfat eritmalariga tushirilgan mis va ruh plastinalaridan iborat.
Galvanik elementlarda elektr tokining hosil boʻlish mohiyati quyidagicha: agar biror metall parchasi suvga botirilsa, metall ionlari suvning polyar molekulalariga tortilishi sababli eritmaga oʻta boshlaydi. Buning natijasida musbat ionlarining bir qismini yoʻqotgan metall ortiqcha elektronlarga ega boʻlib qoladi va manfiy zaryadlanadi, eritma esa musbat zaryadlanadi.
Metallda hosil boʻlgan manfiy zaryad metalldan eritmaga oʻtgan musbat ionlarni torta boshlaydi, sistema muvozanat holatga keladi. Vaqt birligi ichida metalldan necha ion eritmaga oʻtsa, xuddi oʻshancha ion eritmadan metallga oʻtadi.