Mazmunı : Kirisiw I bap. Fizikalıq-ximiyalıq analiz usılları

1.4. Galvanik elementler termodinamikası
Ximiyalıq reakciya energiyasın elektr energiyaǵa aylandırıp beretuǵın áspab galvanik element dep ataladı. Bul áspab elektrolit eritpelerine túsirilgen eki elektrodtan ibarat boladı. Bul eritpeler gewek tosıq (membrana ) járdeminde yamasa elektrolitik kópir járdeminde jalǵanadı. Elektrolitik kópir retinde tóyinǵan eritpesi isletiledi.
Elektrodlardı metall ótkizgish arqalı jalǵasaq olardıń birinde oksidleniw, ekinshisinde qaytarılıw reakciyaları baradı.
Ajıratılǵan galvanik elementte teń salmaqlılıq jaǵday bolmaydı, biraq sonday jaǵday uzaq múddetke shekem saqlanıp turıwı múmkin. Elektrodlar metall ótkizgish járdeminde jalǵanǵan sonday-aq bunday tormozlanǵan jaǵday joǵaladı. Tastı shınjırda (yaǵnıy metall ótkizgishte) elektronlardıń háreketi hám ishki shınjırda (elektrolit eritpesinde) ionlardıń háreketi baqlanadı hám bunday hăreketler menen bir waqtıniń ózinde elektrodlardıń birinde oksidlense, ekinshisinde qaytarılıw reakciyaları baradı. Bul reakciyalar termodinamikaliq kóz-qarastan qaytarmawshi boladı hám teń salmaqlılıq jaǵday payda bolıwı menen toqtaydı.
Ajıratılǵan (a) hám jalǵanǵan (b) galvanik elementler: M₁ hám M₂ -metall elektrodlar ; S₁ hám S₂ - hám ionlar quramında bolǵan eritpeler. Elektrodlarǵa jalǵanǵan sırtqı metall ótkeriwshiler birdey metalldan bolǵan bolsa, galvanik element tuwrı ajıratılǵan dep ataladı. Sirtqi metall ótkeriwshiler hár túrlı metalldan ibarat bolsa, galvanik element nadurıs ajıratılǵan dep ataladı. Shep táreptegi elektrodta oksidleniw reakciyası, hám oń táreptegi elektrodta qaytarılıw reakciyası baradı. Sırtqı shınjırda elektronlar hám ishki shınjırda kationlar M₁ den M₂ ge qaray háreket qiladi. Punkt vertikal sızıqlar menen membrana yamasa elektrolitik kópir kórsetilgen.
Elektrodlardı jalǵap turǵan ótkizgishtiń qarsılıǵı qanshellili úlken bolsa, reakciya sonsha ăste baradı, yaǵniy reakciya qaytar boladı. Sol sebepli elektrodlardı sheksiz qarsılıqqa iye bolǵan ótkizgish penen jalǵadiq dep shama menen oylasaq, reakciya sheksiz ăste baradı hám hár bir minutta elektrodlar menen eritpeler ortasında teń salmaqlılıq bar desek boladı. Bunday reakciyalar kvazi-qaytar (qaytarǵa uqsas, jaqın ) reakciyalar bolıp tabıladı. Termodinamikaliq tárepten qaytar bolǵan processlerde maksimal elektr jumısı atqarıladı. Bunday sharayatlarda ólshengan eki elektrod arasındaǵı potenciallar parqı galvanik elementtiň elektr jurgiziwshi kúshi dep ataladı.
Soǵan itibar beriw kerek, eki óz-ózinen teń salmaqlılıq jaǵdayindaǵı elektrodlar galvanik elementti payda etedi, yaǵnıy teń salmaqlılıqta bolmaǵan sistema payda boladı. Óytkeni metallardaǵı elektronlardiń tıǵızlıǵı túrlishe bolıwı -bolıp tabıladı, sol sebepli elektronlar sırtqı shınjır arqalı bir metalldan ekinshisine ótiwge umtıladı. Eger bul ótiw júz berse, bir waqittiń ózinde ishki shınjırda ionlardıń tasılıwı gŭzetiledi, bul tasıw ásirese temperaturada membrana menen ajıratılǵan eki eritpedegi elektrolit konsentratsiyalariniń (aktivlikleriniń) birden-bir munásebeti órnatilmaǵansha dawam etedi. Bul teń salmaqlılıq pútkil sistemanıń termodinamikaliq teń salmaqlılıǵın kórsetedi.
Galvanik elementtegi termodinamikaliq teń salmaqlılıq konstantasin hám teńlemelerden paydalanıp tabıladı. Aqırǵı teńlemedegi standart elektr jurgiziwshi kúsh (galvanik elementtegi hámme ionlardıń ortasha aktivlikleri birge teń bolǵandaǵı ).
Elektro ximiyalıq (Galvanik) elementleriniń tiykarǵı ústinligi - almastırıw da bolmaǵan halda jıldamlıq bolıp tabıladı. Tiykarǵı qolaysızlıq - olar kóplegen elektron qurılmalardıń hádden tıs kóbisi ushın uzaq múddetli islewdi támiyinlemeydi, olar kem tutınıw bolatuǵın yamasa kem paydalanilmaytuǵın kemnen-kem isletiletuǵın mısalı, xojalıq texnika qadaǵalawı aǵashlari yamasa ardaqlı Multimetr. Ne bolǵanda da tuwrı tańlaw Elektro ximiyalıq derektiń túri júdá zárúrli bolıp tabıladı.
Barlıq elektro ximiyalıq elementlerden biziń maqsetlerimiz ushın eń tiyisli barmaq batareyaları. Ulıwma alǵanda, batareyalar olardı nadurıs dep ataydi - batareya, bir derekke jalǵanǵan bir neshe elementler ámeldegi: sol sebepli " Kron" ólshemleri haqıyqattan da batareya bolıp tabıladı hám barmaq AA túri - bul jaysha element. Biraq kúndelik turmısta olar sonday dep ataladı hám biz " element" hám " batareyalar" sózinen paydalanıp, biz da úrp-ádetlerge ámel etemiz.
Nominal sıltılı kernew ( silti) Elementler - 1, 5 v. ayirim maqsetler ushın (mısalı, rezerv quwat dáregi retinde), " Teńgelar" batareyalarda nominal kernew menen isletiledi, biraq tiykarǵı, júdá kem qarıydarlardan tısqarı, oday emes joqarı qárejet sebepli qollanılıwı usınıs etiledi. Massada C yamasa D ólshemleriniń kúshli sıltılı elementleriniń litiy analoglari joq hám payda boldı sońǵı waqıtlarda AA hám AAA ólshem degi elementlerdiń litiyli elementleri bolip esaplanadi.
Litiy elementleri ortasındaǵı kernewdiń tiykarǵı parqı sonda, ol kernewdi kemeytiwi menen baylanıslı - litiy kernewdi aqırǵı jıldamǵa shekem ustap turadı, sonnan keyin ol demde nolge túsedi.
Elektro ximiyalıq elementlerdiń eń zárúrli ózgesheligi olardıń energiya intensivligi bolıp tabıladı. Elektro ximiyalıq derekler ushın ol dástúriy túrde ml amper-saatta olshenedi. Bul baha element yamasa batareya kernewine kóbeytiriledi, I. E. Elementtiń energiyasın, Elementtiń metrdegi energiyanı beredi (eger siz 3, 6 koefficiyentine, keyin ádetiy kózler degi energiya ).