ГальваникалыҚ элемент. Электрќозѓаушы кҮш. Гальваникалыќ элементтіњ термодинамикасы

Гальваникалыќ (немесе электрхимиялыќ) элемент деп электролит ерітіндісіне батырылѓан екі электродтан т±ратын және электродтары электролиттен тыс (сыртќы тізбекте) металл µткізгіші арќылы бір-бірімен жалѓасќан кезде сол сыртќы тізбекте электр тогы пайда болатын ж‰йені айтады.

Гальваникалыќ элементтіњ схемасын шартты т‰рде жазѓанда алдымен бір электродтыњ материалымен жєне сол электрод батырылѓан электролит ерітіндісі, содан соњ екінші электрод батырылѓан электролит ерітіндісі мен екінші электродтыњ µзі жазылады. Электродтар ерітіндіден бір вертикал сызыќпен, егер ерітінділер арасында потенциал тумаса екі ерітінді екі вертикал сызыќпен, ал егер туатын болса бір пунктир сызыќпен бµлініп жазылады. Мысалы, мыс-мырыш элементініњ (Даниэль-Якоби элементі) схемасы былай жазылады:

(-)Zn|ZnSO₄||CuSO₄|Cu(+),

c₁ c₂

м±нда (+) жєне (-) тањбалары электродтыњ полюстерін кµрсетеді; С₁ жєне С₂ - ерітінділердіњ концентрациясы.

Электродтар сыртќы тізбекте бір-бірімен жалѓасќан кезде мыс электродында тотыќсыздану, мырыш электродында тотыѓу реакциялары ж‰реді:

Cu²⁺+2e^-®Cu, Zn®Zn²⁺+2e

Мырыш электродында ж±псыз ќалѓан электрондар сыртќы тізбекпен мыс электродына ќарай µтіп мысты тотыќсыздандырады. Гальваникалыќ элемент ж±мыс істеп т±рѓан кезде ерітіндіе (ішкі тізбекте) электр тогы мыс жєне мырыш иондары арқылы мырыш электродына, ал сульфат иондары арқылы мыс электродына ќарай тасымалданады.

Мыс жєне мырыш электродыныњ тепе-тењдік потенциалдарыныњ мыс пен мырыш активтіліктеріне тєуелділігі Нернст тењдеуімен µрнектеледі:

Гальваникалыќ элемент электродтарыныњ тепе-тењдік потенциалдарыныњ айырмасы осы элементтіњ электрќозѓаушы к‰шіне (Е) тең (ќысќаша ЭЌК):

немесе

, (1)

м±нда - элементтіњ стандартты электрќозѓаушы к‰ші деп аталады, ол Cu²⁺ жєне Zn²⁺ иондарыныњ активтілігі 1-ге тењ болѓан кездегі элементтің электрқозғаушы күші. Қайтымды элементтің стандартты электрқозғаушы күші оның электродтар стандартты потенциалдарыныњ айырмасына тењ, жєне ЭЌК ылғи да оњ шама болатындыќтан, оны анықтағанда оң электродтыњ потенциалынан теріс электродтыњ потенциалын алып тастайды.