ЭлектрохимиялыҚ үрдістердіҢ термодинамикасы

Дәрістің мақсаты –электр қабаттары және электродтық потенциал туралы оқып білу

Жоспар:

1. Қос электр қабаты.

2. Электродтар және олардың сандық сипаттамалары.

Кілт сөздер:электр қабаты, электрон, заряд, электрод, потенциал, ЭҚК

1. Қос электр қабаты. Егер электролит ерітіндісіне мыс пластинкасын салсақ (мысалы: CuSO₄ тұзының ерітіндісіне мыс пластинкасын салсақ), кейбір уақыттан соң металл пластинкасынан (пластинка иондық кристалл торына ие болады) металл иондары ерітіндіге өте бастайды. Нәтижесінде пластинка үстінде артық электрондар қалады, сондықтан пластинка теріс зарядталады.

Теріс зарядталған пластинка ерітіндіден оң зарядталған иондарды тартады, нәтижесінде қос электр қабаты түзіледі. Егер металдық пластинканың бір қабаты теріс зарядталатын болса, онда екінші қабат тура пластинканың бетінде күрделі құрылысқа ие болады.

1) адсорбциялық

2) диффузиялық

Металл – ерітінді фазалардың бөліну шегінде электрод алу үрдісінің сандық сипаттамасы болып саналатын потенциалдың секірісі пайда болады.

Электрод деп электролит ерітіндісіне метал пластинкасын салған кезде пайда болатын жүйені айтады.

Потенциалдеп шексіздіктен электр өрісінің берілген нүктесіне бірлік электр зарядын тасымалдау жұмысын айтады.

Металл пластикасының электролит ерітіндісіне еру үрдісі тепе-теңдік орнатылғанша, яғни еру жылдамдығы мен тұнбаға түсу жылдамдығы теңескенше өтеді.

Осы жылдамдықтар қатынасына байланысты металдық пластинка зарядқа ие болуы мүмкін:

1. - потенциал теріс

2. - потенциал оң

3. - потенциал нольге тең

2. Электродтар және олардың сандық сипаттамалары. I, II, және III текті электродтарды айырады.

Электродтардың сандық сипаттамасы болып тәжірибе жүзінде анықтауға мүмкін емес электродтық потенциал саналады. Сондықтан гальваникалық жүп құрастырылады және ЭҚК өлшенеді. Электродтың біруі белгілі потенциалға ие болу керек.

Сутек ионының потенциалын нольге тең деп санау қабылданған.

Электродтық потенциалдеп қарастырылатын жағдайларда сутегі электроды арқылы анықталатын электродтың потенциалын айтады.

Анықтамалық әдебиетте қалыпты жағдайдағы потенциалдардың мәндері беріледі.

Қалыпты электродтық потенциалдеп қалыпты жағдайда және электролит активтігі бірге тең болғандағы электродтық потенциалды айтады.

Электродтық потенциал металл және электролит табиғатына, температураға, концентрацияға тәуелді болады:

(1)

Электродтық потенциалдың концентрацияға тәуелділігі Нернст теңдеуі арқылы анықталады:

(2)

мұндағы - реакцияда қатысатын электрондар саны

- Фарадей саны

Бақылау сұрақтары:

1. Электрод дегеніміз не және оның қандай тектері болады?

2. Электродты потенциал және қалыпты электродты потенциал дегеніміз не және ол қандай шамаларға тәуелді болады?

3. Электродты потенциалдың концентрацияға тәуелділігі қалай анықталады?

Глоссарий:

Электрод – электролит ерітіндісіне метал пластинкасын салған кезде пайда болатын жүйе.

Потенциал– шексіздіктен электр өрісінің берілген нүктесіне бірлік электр зарядын тасымалдау жұмысы.

Электродтық потенциал– қарастырылатын жағдайларда сутегі электроды арқылы анықталатын электродтың потенциалы.

Қалыпты электродтық потенциал– қалыпты жағдайда және электролит активтігі бірге тең болғандағы электродтық потенциал.

Блиц-тест:

1. Термодинамикалық активтілік деген не? Термодинамикалық активтілік деген – бұл:

А) Идеалды ерітіндіден барлық ауытқуларды есепке алатын нақты ерітіндінің эффективті концентрациясы

В) Идеалды ерітіндінің концентрациясы

С) Ерітіндінің аналитикалық концентрациясы

D) Идеалды ерітіндінің эффективті концентрациясы

Е) Регулярлы ерітіндінің концентрациясы