Гальванические элементы их назначение и классификация

При любой окислительно-восстановительной реакции происходит переход электронов от восстановителя к окислителю. Так, при опускании цинковой пластинки в раствор сульфата меди происходит реакция:

Zn+Cu2+=Cu+Zn2+

Здесь восстановитель – цинк – отдает электроны: Zn= Zn2++2е-,

А окислитель – ион меди – принимает электроны: Cu2++2е- =Cu.

В рассматриваемом примере обе полуреакции протекают в месте соприкосновения цинка с раствором, так что электроны непосредственно переходят от атомов цинка к ионам меди.

Можно, однако, осуществить эту реакцию таким способом, что окислительная и восстановительная полуреакции окажутся пространственно разделенными, а электроны будут переходить от восстановителя к окислителю не непосредственно, а по проводнику электрического тока – по внешней цепи. Этот направленный поток электронов представляет собой электрический ток. При таком осуществлении окислительно- восстановительной реакции ее энергия будет превращена в электрическую энергию, которую можно использовать, включив во внешнюю цепь устройство, потребляющее электрическую энергию (например, электрическую лампочку).

Устройства, используемые для преобразования энергии окислительно- восстановительной реакции в электрическую энергию, называются гальваническими элементами.

Их называют также химическими источниками тока (ХИТ). В технике гальваническими элементами принято называть только те ХИТы, в которых протекают практически необратимые реакции. Такие ХИТы обычно нельзя перезаряжать: они предназначены для однократного использования. А те ХИТы, к которых протекают практически обратимые реакции, называют аккумуляторами: их можно перезаряжать и использовать многократно.