вторник, 2 февруари 2016 г.

8. Галванични елементи

8. Галванични елементи

         Галваничен елемент – електрохимична система, в която енергията на химичната връзка се трансформира пряко в електрична енергия се нарича галваничен елемент. Всеки галваничен елемент се конструира в два електрода между който съществува начална потенциална разлика. Електролитите на двата р-ра се свързват с помощта на полупропосклива мембрана или електролитен мост. Металите на електрода се свързват със проводник от 1ви род /външна верига/. Галваничния елемент на Даниел Якол е конструиран от меден и цинков електрод и при работата на този елемент върху катода се извършва реакция Zn - 2e- = Zu2+ , върху катода Cu2+ + 2e- = Cu протича взаимодействието. Сумарния процес протичащ в системата може да бъде записан с уравнението Zn + Cu2+ → Zu2+ + Cu
         За да протича устойчив във времето процес следва освободените на анода електрони да преминават насочено по външната верига към катода където се консумират обменните йони на разтвора. Насоченото движение на електрода по външната верига генерира електричен ток от системата. Галваничният елемент на Даниел е класически пример за обратим галваничен елемент. При тези елементи правата реакция може да протича и в обратна посока когато във външната верига се включва източник на постоянен ел.ток, приложеното външно напрежение е насочено в обратна посока, което дава възможност да се регенерира изходното състояние на системата, т.е. състоянието в което е била преди протичането на реакцията.
         Важна термодинамична характеристика на всички обратими галванични елементи е неговото електродвижещо напрежение. ЕДН е линейна комбинация от 2 равновесни потенциалааноден и катоден.
ЕДН = EKr - EAr
До този израз се достига като се отчете максималната електрична работа необходима за еднократно протичане на макропроцеса в системата.
ЕДН е величина, която се дефинира в момент на равновесие на системата т.е. на отворената външна верига когато в нея протича...
Системата се извежда от равновесие в следствие на протичането в нея на ел.ток. Двата електрода се поляризират и техните потенциали се отместват от равновесните си стойности. Новата съответстваща на ЕДН величина се нарича напрежение на Клент.

Клентовото напрежение на галваничен елемент винаги има стойност по-ниска от ЕДН и силно зависи от големината на протичащия ел.ток, т.е. от електричния товар на външната верига. При необратимите галванични елементи сумарната реакция протича, но тези елементи ЕДН не може да бъде дефинирано тъй като е невъзможно достигане на равновесно състояние в системата. За необратимите химични елементи е характерна само величината Клентово напрежение.

Няма коментари:

Публикуване на коментар