30. Гальванические элементы: химические и концентрационные: принцип работы, основные характеристики (на конкретных примерах).

Хим. гальван. эл-т – замкнутая э/х система, состоящая из эл-дов различной хим. природы. Электрод с меньшим значением φ называется анодом, на нем идут процессы окисления, с большим значением φ - катодом, на нем идут процессы восстановления. Хим. Г.Э. бывают двух типов: Даниэля Якоби и Вольта. Эл-т Даниэля-Якоби состоит из 2-ух эл-дов I-го рода (обратимых по собственному иону). Эл-т Вольта состоит из 2-ух эл-дов различной природы в одном р-ре электролита. Концентрационный Г.Э. состоит из двух эл-дов I-го рода в растворах эл-та с различной конц. потенциалоопред. ионов. Эл-д в р-ре с мен. конц. – анод. Примеры:

Эл-т Даниэля-Якоби	Эл-т Вольта
Концентрационный Г.Э.

Эл-ды в хим. Г.Э. соединяются посредством проводника второго рода (электролитического мостика). Во внешней цепи электроды соединены металлическим проводником первого рода. При соединении электродов равновесие нарушается вследствие перехода электронов по внешней цепи от цинкового электрода (анода) к медному (катоду), а анионов SO₄ − по внутренней цепи в обратном направлении. Концентрационный Г.Э. работает

з а счет выравнивания концентрации ионов в растворах электролитов. Критерий работающего Г.Э.: E>0, т.е. φ_к>φ_а. ЭДС рассчитывается по формуле E= φ_к>φ_а. Г.Э. совершает макс. пол. электр. работу: A_m=nFE, где n – число электронов, F – пост. Фарадея (96500 Кл). По изв. знач. E можно определить ΔG=-nFE, lgK_p=(nE)/0.059. В условиях, отличных от стандартных, знач. пот. рассчитываются по ур-нию Нернста. ЭДС концентрационного Г.Э.:

31. Химические гальванические элементы: Даниэля-Якоби и Вольта: принцип работы, основные характеристики.

см. билет 30.

Дан.-Якоби: токообр. реак.

Вольта: токообр. реак.

Принцип работы медно-цинкового Г.Э.: При соединении электродов металлическим проводником, вследствие разности потенциалов между электродами, часть электронов с цинковой пластинки перейдет на медную. Это нарушит равновесие в двойном электрическом слое у цинка (потенциал его повышается) и у меди (потенциал ее понижается). Обе системы стремятся вернуть равновесие за счет окисления цинка и восстановления ионов меди. Этими процессами сохраняется разность потенциалов, обеспечивающая постоянный переход электронов по внешней цепи от цинка к меди – электрический ток в цепи. Во внутреннем участке цепи анионы SO₄ перемещаются в растворе от медного электрода к цинковому. Хар-ки в б. 30.

32. Концентрационные гальванические элементы на конкретных примерах элементов, составленных из 2-х металлических электродов: принцип работы, основные характеристики.

см. б. 30

Конц. Г.Э. из 2-ух металлических эл-дов:

Электрод в растворе с меньшей концентрацией ионов, имеющий меньшее значение потенциала, является анодом. Электрод в растворе с большей концентрацией, имеющий большее значение потенциала – катодом. Уравнения электродных процессов:

Концентрационный Г.Э. работает за счет выравнивания концентрации ионов в растворах электролитов. ЭДС эл-та определяется соотношением концентраций ионов и рассчитывается по уравнению:

г де где С₁ и С₂ – молярные конц. ионов у анода и катода (C₁< C₂);