Celulele Electrochimice - studopediya

În cazul în care se formează doi electrozi, de exemplu, Zn și Cu imersate în soluții de săruri ale acestora (respectiv ZnSO4 și CuSO4) și pentru conectarea unui conductor metalic o celulă electrochimică. Celula electrochimică este un dispozitiv în care energia chimica a proceselor de oxidare-reducere este transformată în energie electrică.

În timpul funcționării celulei electrochimice ca zincul metalic mai activ este oxidat, ionii săi trec în soluție, iar electronii eliberați deplasa prin un circuit extern la electrodul de cupru. Pe electrodul de cupru curge reacția de reducere a ionilor de cupru din soluție.

Zn → Zn 2+ + 2 # 275;

Rezumând ambele procese, obținem ecuația care exprimă apar în reacția celulară în formă ionică:

Zn + Cu 2+ → Cu + Zn2 +.

Ecuația moleculară pentru această reacție ar fi:

Reacția generală redox care apar în celulă, numită curent producătoare.

Celula electrochimică a proceselor de oxidare și de reducere are loc separat. pe electrozi diferiți. Electrodul pe care are loc oxidarea se numește anod. Anodul de celule electrochimice are semnul minus. Electrodul pe care are loc restaurare. Se numește catod. In celula electrochimică catod este pozitiv. Perechea de metal este întotdeauna anod metalic mai activ este mai puțin activă - catod.

schema denota celule galvanice. Stânga înregistrat anod Zn | Zn 2+. pe care există un exces de electroni și procesul de oxidare are loc. Dreapta - catod Cu 2+ | Cu - electroni electrod dezavantaj. O linie verticală reprezintă partiția de fază între metal și soluția de electrolit. Linia verticală dublu separă spațiul anod de catod. Electronii de pe porțiunea exterioară a circuitului, conductorul metalic, se deplasează departe de polul negativ la pozitiv. Un circuit extern nu este prezentat în diagramă. În paranteze semne „plus“ și „minus“ se referă la polii electrodului. În acest exemplu, această schemă va avea următoarea formă:

Maximum diferență de potențial de electrod, care poate fi obținută în timpul funcționării celulei electrochimice. numita forță electromotoare (EMF). Notat˘a prin E, se măsoară în volți. Element EDS este egal cu diferența dintre potențialele anozilor și catozilor: E = jk - JA.

EMF standard este egal cu diferența dintre potențialele standard de electrod de catod și anod: E 0 = j la 0 - j 0 a. Astfel, pentru un element Daniel - Jacobi emf standardul este egal cu: E o = j o Cu 2+ / Cu - j 0 Zn 2+ / Zn = 0337 - (-0,763) = 1,100 V.

Reacția redox care caracterizează funcționarea celulei curge în direcția în care forța electromotoare are o valoare pozitivă. În acest caz, # 916; G 0 HR <0, т.к. энергия Гиббса химической реакции и ЭДС связаны соотношением

# 916; G = 0 # 9472; nE 0 F

în care: - numărul de electroni implicați în reacția de electrod; F - Faraday constantă, egală cu 96500 CI; E 0 - standardul EDS.