Galvanik elementlar turlari haqida

Galvanik elementlar

Galvanik elementlar oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining kimyoviy energiyasini elektr energiyaga aylantiradigan qurilmalardir. Oksidlanish- qaytarilish reaksiyalarini ayrim-ayrim qismlarda — oksidlanish va qaytaril­ish jarayonlarini (bir-biridan ajratilgan) elektrodlarda amalga oshirilsa, kimyoviy jarayonda qatnashuvchi elektronlar elektr energiyaning manbai bo'ladi.

Quyidagi galvanik elementni hosil qiluvchi oksidlanish-qaytarilish juftidan iborat sistemani ko‘rib chiqamiz:

Oksidlangan shakl	Qaytarilgan shakl	Standait elektrod potensial, V
Cu2+ + 2e→	Cu	+0,34
Zn2+ + 2e →	Zn	-0,76

Galvanik elementlar sxemasi

Birinchi qatordagi sistema (standart elektrod potensialining qiymatiga binoan) ikkinchisiga nisbatan oksidlovchi bo'ladi yoki, boshqacha ayt­ganda elektronlar Zn dan Cu²⁺ ionlariga o'tadi. Elektronlar harakati (Zn ning oksidlanishida mis ioniga o'tadigan elektronlar oqimi)ni elektr toki manbaiga aylantirish uchun galvanik elementlar xizmat qiladi (1-rasm).

Bu qurilmada rux va mis elektrodlar o ‘zlarining tuzlari — sulfatlarining 1 ekv konsentratsiyali (normal konsentratsiyali) eritm alariga tushirilgan. Ikkala stakanga kaliy xloridning to‘yingan eritmasi quyilgan U-simon naycha bilan birlashtiriladi. Agar ikkala elektrodni sim bilan ulansa, elek­trodlarda oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi boshlanadi. Bunda rux elektrod (anod)dan eritmaga rux ionlari o ‘tadi:

Zn — 2ē = Zn²⁺

u elektronlar tashqi zanjir (sim) orqali mis elektrod (katod)ga o ‘tadi va ular erit­madagi mis ionini qaytaradi:

Cu²⁺ + 2ē = Cu

Oksidlanish jarayoni sodir bo‘layotgan elektrodni anod, qaytarilish jaray­oni sodir bo‘layotgan elektrodni katod deb ataladi.

Yuqoridagi ikkala jarayonni birlashtirib yozsak:

Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu

Shu oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi hisobiga elektrodlarni birlashtirgan sim orqali (tashqi zanjir) elektronlar rux elektroddan mis elek­trodga, ichki zanjir (U -simon naycha) orqali sulfat ionlari CuSO₄ li idishdan ZnSO₄ li idish tomon harakat qiladi. Tashqi zanjir ulangan bo‘lganda rux elektrod asta-sekin eriydi, mis elektrodda eritmadan qayta­rilgan mis ajraladi.

Kimyoviy jarayonning molekular tenglamasi:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Elektr yurituvchi kuch — (EYUK)

Har qaysi elektrodda sodir bo‘layotgan jarayonning oksidlanish- qaytarilish potensiallarining ayirmasi galvanik elementning EYUK ni tashkil etadi [(E° (musbat) — E°(manfiy): EYUK = 0 ,3 4 —(0,76) = 1,1 V.
Shu tarzda boshqa galvanik sistemalarda EYUK ni hisoblash mumkin:

Bundan ko'rinishicha, galvanik elementni tashkil etishda qatnashadigan elementlar kuchlanish qatorida bir-biridan qancha uzoqroqda joylashsa, EYUK qiymati shuncha katta bo'ladi. Bunday sistemani tuzishda qat­nashadigan elektrodlar suv bilan reaksiyaga kirishmasligi kerak.