O„zbekiston respublikasi oliy va o„rta maxsus ta`lim
Download 4.15 Mb. Pdf ko'rish
|
Физик ва коллид химия. Дарслик
-
), musbat elektrodning sirtida anod potensiali (E + ) poydo bo„ladi. 151 Ikki eritmani o„zaro tutashgan joyida diffizion potensial (E d ) paydo bo„ladi. Amaliy hisoblashlarda diffuzion potensialning ta‟siri kamaytirish maqsadida katod va anod eritmalari tuz ko„prigi deb ataladigan tuz eritmasi orqali tutashtiriladi. Tuz ko„prigi sifatida ionlarning harakatchanligi bir xil bo„lgan, masalan, KCl va KNO 3 kabi tuzlardan foydalaniladi. Galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi barcha chegara sirtlarida hosil bo„ladigan potensiallar ayirmalarining algebraik yig„indisiga teng: E = E k + E - + E + + E d Biroq, bu potensiallarning haqiqiy qiymatini aniqlash mumkin emas. SHuning uchun galvanik elementning kuchlanishi metallarning standart elektrod potensiallaridan foydalanib hisoblanadi. Zamonaviy elementlarning (batareykalar) tuzilishi Daniel elementinikidan ancha murakkab, lekin elektr toki hosil qilish prinsipi bir xil. 9.5 rasmda shunday elementlardan biri tasvirlangan. 9.5 rasm. Zamonaviy galvanik element – batareykalardan biri 34 . 9.3. Standart elektrod potensiali, elektrokimyoviy kuchlanishlar qatori. Galvanik zanjirda hosil bo„ladigan kuchlanish yoki elektr yurituvchi kuchni hisoblash uchun elektrod potensiallarining qiymatini bilish kerak. Elektrod potensialining haqiqiy qiymatini o„lchash mumkin emas, bunday pribor ham yo„q. Elektrod potensialini biror solishtiruvchi elektrod vositasida aniqlanadi. Solishtiruvchi elektrodlardan biri sifatida normal vodorod elektrodi qo„llaniladi. Vodorod elektrodi bir normalli H 2 SO 4 eritmasiga tushirilgan platinalangan platina plastinkadan iborat. Plastinka ustidan doimiy ravishda bir atmosfera (1 34 David W. Ball. Physical Chemistry. Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, 2011. P. 215. 152 atm.) bosim bilan vodorod gazi yuborib turiladi. Vodorodning bir qismi platina ustiga adsorbsiyalanadi. Platina plastinka vodorod plastinkaga aylanadi (9.6 rasm). Tekshirilayotgan elektrod bilan vodorod elektrodidan iborat galvanik zanjir tuziladi. Zanjirda hosil bo„lgan kuchlanish metallning elektrod potensiali sifatida qabul qilinadi. Vodorodning elektrod potensiali 0 ga teng deb qabul qilinadi. Olingan qiymat standart elektrod potensiali deyiladi. Metallarning standart elektrod potensiallar qatori elektrokimyoviy kuchlanishlar qotoriga mos keladi. 9.6 rasm. Normal vodorod elektrodi Shu qatorda vodorodgacha joylashgan metallarning elektrod potensiallari manfiy, vodoroddan keyin joylashgan metallarning elektrod potensiali musbat qiymatga ega. Elektrod potensiallarining ortib borish tartibida joylashtirilgan qator hozirgi vaqtda metallarning elektrokimyoviy kuchlanishlar qatori yoki metallarning standart elektrod potensiallari qatori deb ataladi. 9.1 jadval. Metallarning standart elektrod potensiallar (elektrokimyoviy kuchlanishlar) qatori Ion Metall , V Ion Metall , V Li + Li -3,02 Cr 3+ Cr -0,71 K + K -2,92 Fe 2+ Fe -0,44 Ba 2+ Ba -2,90 Cd 2+ Cd -0,40 Ca 2+ Ca -2,87 Co 2+ Co -0,28 Na + Na -2,71 Sn 2+ Sn -0,14 Mg 2+ Mg -2,34 Pb 2+ Pb -0,13 Be 2+ Be -1,85 2H + H 2 0,00 Al 3+ Al -1,67 Cu 2+ Cu +0,34 Ti 2+ Ti -1,63 Ag + Ag +0,80 Mn 2+ Mn -1,63 Hg 2+ Hg +0,84 Zn 2+ Zn -0,76 Au 3+ Au +1,42 153 Galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi taqriban hisoblashda musbat elektrod potensialidan manfiy elektrod potensialining ayirmasiga teng: Standart elektrod potensialni hisoblashda o„lchab bo„lmaydigan kontakt i diffuzion potensiallar e‟tiborga olinmadi, shuning uchun bu qiymat haqiqiy qiymatda biroz farq qiladi. Biroq u standart sharoitda ( P = 1,013· 10 5 Pa va T=298K) elektrodda kechadigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining standart Gibbs-Gelmgols energiyasini aniq qiymatini ko„rsatadi. Elektr tokining ishi ( ): bu yerda: – ion zaryadi; – Faradey doimiysi. Gibbs-Gelmgols energiyasining galvanik elementlar uchun ifodasi: Ma‟lumki, Vant-Goffning izoterma tenglamasiga muvofiq: bu yerda: – maksimal ish; – izobar potensial; – universal gaz doimiysi; – temperatura; – muvazanat kosntatasi. – mahsulotlar aktivliklari (konsentratsiyalari) ko„paytmasini dastlabki moddalar aktivliklari (konsentratsiyalari) ko„paytmasiga nisbati. (9.1) tenglamani (9.3) tenglamaga qo„yilsa: Agar dastlabki moddalar aktivliklari (konsentratsiyalari) 1 ga teng bo„lsa: bu yerda: – standart elektrod potensiali. Galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi: (9.6) tenglama galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi bilan konsentratsiya orasidagi bog„liqlikni ko„rsatadi. Xulosa qilib aytganda, sistemaning oksidlanish-qaytarilish potensiali qanchalik katta bo„lsa, metallning oksidlangan shakli kuchli oksidlovchi xossaga ega bo„ladi. Elektrod potensial elektronlarning eritmaga o„tishga intilish jarayonining nisbiy o„lchami bo„ladi. Shu sababli, bu jarayonlarni oksidlanish- qaytarilish emas, oksidlanish potensiali deb atash o„rinli bo„lar edi va shu bilan 154 birga, umumiy jarayonni esa oksidlanish-qaytarilish muvozanati, sistemasi va hokazo deb atash kerak. Agar tarkibida ikkita turli metall bo„lgan yarim elementlardan galvanik element tuzilsa, standart elektrod potensiallar qatorida oldinroqda joylashgan metall manfiy potensialga ega bo„ladi. Musbatroq potensialdan manfiyroq potensialning ayirmasi diomo musbat elektr yurituvchi kuchni keltirib chiqaradi. Standart elektrod potensiallarini bilgan holda potensial belgilovchi ionlarning har qanday konsentratsiyasida yarim elementlarning potensialini hisoblash mumkin. Misol. Nostandart konsentratsiyalarni hisobga olib Daniel elementining elektr yurituvchi kuchini hisoblang: Yechish. Konsentratsiyalar nisbatini hisoblaymiz: [ ] [ ] Ma‟lumotnoma kattaliklari asosida standart elektrod potensiallar farqini hisoblaymiz: Download 4.15 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling