Mavzu: Galvanik elementlarning xalq xo'jaligidagi o'rni Reja

0.059 a²_N+
E_N+/N = ------------ 1 g --------
1 P_N2
bu erda : P_N2- vodorodning parsial bosimi, a_N+ - elektrolitdagi H⁺ ionlar aktivligi.
Vodorod elektrodga o‘xshash kislorod elektrodni tuzish mumkin. Masalan, platinani kislorod va kislorod hosil kiluvchi ioni (gidroksil ioni-OH^-) bo‘lgan eritma bilan to‘qnashtirish kerak, ya’ni O₂, Pt/OH_- Agar kislorodli elektrodda quyidagi tenglama bilan reaksiya borsa:
O₂ + 2H₂O + 4e 4OH^-
Nernst tenglamasi quyidagicha yoziladi:
EOH^-/O₂ =E⁰OH^-/O₂ + 0,0147 lg
Gazli elektrodlar asosan kosmonavtikada ishlatiladi.
Alohida olingan elektrodning potensiali absolyut potensial deyiladi. Lekin uni ulchash juda qiyin. Shuning uchun amalda nisbiy elektrod potensial bilan ish kuriladi.
Buning uchun solishtirilayotgan elektrodlarning birini absolyut potensiali nolga teng deb qabul kilinadi. Bunday elektrod sifatida standart vodorod elektrod qabul qilingan. Elektrodning standart potensiali (E⁰) deb, aktiv ionlar konsentratsiyasi 1 mol/l ga teng bo‘lgan, 25^oC da o‘z tuzi eritmasiga tushirilgan elektrod potensiali orasidagi ayirmaga aytiladi.
Standart elektrod potensial qiymatini aniklash uchun galvanik element tuziladi. Bu galvanik elementda birinchi elektrod sifatida standart vodorod elektrod, ikkinchi elektrod sifatida potensial qiymati aniklanishi kerak bo‘lgan metall plastinka olinadi. Masalan, Zn ning normal potensialini aniklashda aktiv Zn ionlari konsentratsiyasi 1 mol/l ga teng bo‘lgan ZnSO₄ ning 1 eritmasiga tushirilgan ruxli elektrod standart vodorod elektrod bilan to‘tashtiriladi. Hosil qilingan galvanik elementning elektr yuritish kuchi ulchanib, e=E₁-E₂ formula asosida Zn ning standart elektrod potensiali xisoblab topiladi.
E⁰ Zn/Zn^2- = -0,766 Vga teng. Demak, galvanik elementda rux elektrod potensiali bilan standart vodorod elektrod potensiallarining ayirmasi 0,788 ga teng. Rux elektrod manfiy bo‘lgani uchun undagi elektrodlar tashki zanjir orqali vodorod elektrodga o‘tadi.
Misning standart elektrod potensiali e⁰ Cu²⁺/Cu = +0.348 V ga teng. Standart elektrod potensial qiymati qancha kichik bo‘lsa, metall atomi o‘z elektronini shuncha oson yo‘qotadi. ya’ni uning ximiyaviy aktivligi yuqori bo‘ladi.
Ximiyaviy reaksiya natijasida elektr energiya hosil qiladigan, ya’ni ximiyaviy energiyani elektr energiyaga aylantiradigan asboblar galvanik elementlar deyiladi.
Galvanik element hosil kilish uchun elektrolit eritmasiga ikki xil metall tushirilib, ularning uchlari tashki zanjir orqali bir-biriga ulanadi. Italiya olimi Volьt mis va rux plastinkalarini sulfat kislotasiga tushirib, ularni o‘zaro tutashtirganda elektr toki hosil bo‘lishini kuzatadi va bu element keyinchalik volьt elementi deb ataladi. Bunday galьvanik elementda elektronlar tashqi zanjir orqali rux elektroddan mis elektrodga o‘tadi. ya’ni rux manfiy, mis musbat zaryadlanadi.
Tajribadan ko‘rinib turibdiki, eritmada ichki zanjir orqali SO^2-₄ ionlari elektronlar yo’nalishiga teskari yo‘nalishda harakat qiladi. Natijada rux elektrod oksidlanadi, vodorod ioni esa mis elektrod sirtida kaytariladi va gaz xolida ajralib chiqadi. Elektrodlarning elektrolit eritma bilan to‘qnashish yuzasida quyidagi protsesslar boradi: