Гальванический элемент. ЭДС гальванического элемента

Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.

Гальванический элемент можно определить как прибор для преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакции в электрическую за счет пространственного разделения процессов окисления и восстановления. Работа, которую может совершить электрический ток, вырабатываемый гальваническим элементом, определяется разностью электрических потенциалов между электродами ΔΦ и количеством прошедшего по цепи электричества q: .

Работа тока гальванического элемента (и, следовательно, разность потенциалов), будет максимальна при его обратимой работе, когда процессы на электродах протекают бесконечно медленно и сила тока в цепи бесконечно мала. Максимальная разность потенциалов, возникающая при обратимой работе гальванического элемента, есть электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента.

ЭДС – это максимальная разность равновесных потенциалов электродов, которая может быть получена при работе ГЭ.

ЭДС=φкатода-φанода

Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.

Величина ЭДС и изменение энергии Гиббса для химического процесса связаны соотношением ∆G= –nF∆φ, где n – количество электронов, передаваемых от восстановителя к окислителю.