Ximiya tálim baǵdari 2-g kurs studenti Jalg’asbaeva Dildara Fizikaliq ximiya páninen

2.1 Galvanik elementler òzgesheligi
Galvanik elementler dep, oksidleniw – qaytarılıw reaksiyaları nátiyjesinde ximiyalıq
energiyanı elektr energiyasına aylantırıp beretuǵın elektroximiyalıq sistemalarǵa
aytıladı. Galvanik elementler basqasha at penen ximiyalıq tok derekleri dep de aytıladı. Bular qatarına akkumulyatorlar, batareyalar kiredi. Gal'vanik elementlerdiń
islew Principin túsiniw ushın mıs-cink elementiniń payda bolıwı hám islew
mexanizmin úyrenemiz.
Ximiyalıq reakciyalar nátiyjesinde elektr energiyası payda etetuǵın, yaǵnıy ximiyalıq energiyanı elektr energiyaga aylantıratuǵın ásbaplar galvanik elementler dep ataladı. Galvanik elementti hár qıylı metallar jubınan payda etiw múmkin.
Mısalı: Daniel-Yakobi elementinde cink hám mıs elektrodlar tiyislishe ZnSO4 hám CuSO4 duzların 1 molyar eritpesine túsirilgen hám elektrodlar galvanametrler arqalı tutastırılǵan.
Bunda elektronlar aktiv metalldan (Zn) aktiv emes metal (Cu) tárepke jóneledi. Eger elektrolit eritpeler óz ara birlestirilmese, cink sulfat eritpesinde oń zaryadlanǵan Zn2+ ionları, mıs sulfat eritpesinde teris zaryadlanǵan SO42- ionları toplandı, bul bolsa protsessniń dawam etiwine qarsılıq kórsetedi. Sol sebepli eki ıdısdaǵı eritpeler elektrolit eritpesi menen toldırılǵan naysha yamasa yarım ótkizgish tosıq járdeminde tutastırıladı. Bunıń menen Zn2+ kationlari hám SO2-4 anionlarınıń bir ıdısdаn ekinshi ıdısǵа diffuziyalаnıwı tа`minlenedi hàm nátiyjede оksidleniw qаytаrılıw prоsеssi dаwam etedi: (+)K
Аnоd Kаtоd
Bunnаn ko`rinedi, аnоddа оksidleniw prоtsеssi, kаtоddа qаytаriliw prоsеssi barаdı. Gаlvаnik elеmеntniń elеktr júritiwshi kuchi (e.j.k.) ni

Anıqlaw ushın elektrod potencial ma`nisi úlkeninen ma`nisi kishisine ayırıp taslanadı. Mısalı, normal koncentraciyalardaǵı cink– mıs elementinde :
e.j.k.=Е0 Cu ^ (2+)+/ Cu=+0,34-(-0,76)= +11 V
Koncentratsion galvanik shınjırdıń e.j.k.júdá kishi bolıp tabıladı. Sol sebepli olar keyin eriytuǵın duzlardıń (mısalı AgCl) ionlar koncentraciyasın anıqlawda isletiledi.
Galvanik elementlerdiń islewi birdey metallardıń basqa metallardı olardıń duzı eritpesinen qısıp shıǵarıwına tiykarlanǵan. Mısalı, cink plastinkası mıs sulfat eritpesine túsirilse, tómendegi reaksiya baradı :
0 +2 0 +2
Zn + Cu = Cu + Zn
Cink qaytarıwshı bolıp tabıladı, sebebi ol elektron beredi. Bul yarım reaksiya tómendegishe ańlatıladı.
0 +2
Zn - 2e = Zn
Cu2+ mıs kationi oksidleytuǵın bolıp tabıladı, sebebi ol elektron qabıl etip aladı. Bul process tómendegi yarım reaksiya menen ańlatpalanadi
+2 0
Cu + 2 e- = Cu
Bul eki yarım reaksiya cinktiń eritpege tiyip turǵan bólegine barıp, elektronlar cink atomlarınan mıs ionlarına ótedi. Bul yarım reaksiyalardı ayırım ıdıslarda aparıw hám elektronlardı sırtqı shınjır arqalı ótkeriw múmkin. Oksidleniw – qaytarılıw reaksiyasın bunday ámelge asırıw nátiyjesinde reaksiya energiyası elektr energiyaǵa aylanadı.
Ximiyalıq reaksiyalar energiyasın tikkeley elektr energiyasına aylandırıw ushın xızmet etetuǵın qurılmalar galvanik elementler yamasa elektr togınıń ximiyalıq derekleri dep ataladı.
Galvanik elementlerde payda bolatuǵın kernew elektr júrgiziwshi kúsh (EJK) dep júritiledi. Oksidleniw – qaytarılıw reaksiyası oksidleniw hám qaytarılıw yarım reaksiyalarınıń jıyındısı bolıp tabıladı. Galvanik elementte yamasa elektrolizde júz beretuģin hár bir yarım reaksiya ayırım elektrodlarda baradı. Usınıń sebebinen yarım
reaksiyalardı elektrod processleri dep de ataladı.

Elektr júrgiziwshi kúshdı de hár bir yarım reaksiya ushın tuwrı keletuǵın eki shamanı ayırması dep qaraw múmkin. Bul shamalar elektrod potensialları dep ataladı. Elektrod processleriniń potensialları metalldıń tábiyaatı (aktiv hám aktiv emesligi)ne, eritpedegi ionlardıń konsentraciyasına hám de sistemanıń temperaturasına baylanıslılıǵı anıqlandı. Bul baylanısıw Nernst teńlemesi menen ańlatıladı.

Bul teńliktegi Ye - áyne elektrod potensialı ; Yeo áyne elektroddıń standart (normal) potensialı ; R - universal gaz turaqlısı ; T - absolyut temperatura ; n - reaksiyada qatnasıw etiwshi elektronlar sanı ; F - Faradey sanı (96500 Kl/mol), C – metal ionlarınıń konsentraciyası (mol/l).
Elektrod processinde qatnasıw etiwshi elementlerdiń konsentraciyası (anıq aytqanda aktivligi) 1 mol/l ga teń bolǵandaǵı elektrod potensialı standart (normal) elektrod potensialı dep ataladı.

1-súwret. Metall hám eritpe sirt shegarasında qos elektr qabat payda bolıw sxeması.

2 – su'wret. Mıs-cink galvanik elementi