Гальванические цепи – химические и концентрационные. Цепи без переноса и с переносом ионов. Расчет ЭДС цепи

Гальванические цепи – химические и концентрационные. Цепи без переноса и с переносом ионов. Расчет ЭДС цепи. 

Ответ:

Гальванические элементы классифицируют по характеру суммарного процесса, лежащего в основе действия гальванического элемента. Это или химическая реакция (химические гальванические цепи) или процесс выравнивания концентраций двух растворов одного и того же электролита (концентрационные гальванические цепи). Концентрационные электрохимические цепи состоят из электродов с одинаковыми потенциалопределяющими реакциями. Физические и химические свойства материала электродов одинаковы, но активности одного (или нескольких) участников реакции на каждом из электродов различны. Примером концентрационной цепи может служить следующий гальванический элемент:  ЭДС цепи определяется следующим образом:  В уравнение Нернста для ЭДС цепи не входят стандартные электродные потенциалы, так как они одинаковы. По результатам измерений ЭДС такой цепи и известной активности компонента в одном электроде можно рассчитать активность компонента в другом электроде. Химические цепи состоят из электродов, потенциалопределяющие реакции которых различны. Электроды в таких системах отличаются и по физическим, и по химическим свойствам.  Электрическая энергия возникает за счет энергии суммарной химической реакции. Химические цепи разнообразны по природе и свойствам электродов, из которых они состоят. Примером такой цепи может служить серебряно-цинковый элемент:  Уравнения потенциалопределяющих электродных реакций:  Суммарная реакция в цепи ЭДС элемента по уравнению Нернста равна  Частным случаем химических цепей являются цепи, в которых хотя бы один из электродов является окислительно–восстановительным. Электрический ток в таких цепях возникает за счет реакций окисления и восстановления, протекающих в растворе. Примером такой цепи является цепь, составленная из стандартного водородного электрода и железного окислительно– восстановительного (редокс) электрода:  Одна вертикальная черта в записи обозначает границу раздела фаз между проводником I рода и проводником II рода. Двойная черта в записи указывает на границу раздела между проводниками II рода – между растворами электролитов. Максимальная разность потенциалов электродов данного гальванического элемента, которая определяется в условиях равновесия, называется его электродвижущей силой (ЭДС). Она равна разности равновесных потенциалов катода и анода элемента