Гальванические элементы

Примером может служить гальванический элемент Даниэля-Якоби (рис. 9.1). Он состоит из медной пластины, погруженной в раствор сульфата меди, и цинковой пластины, погруженной в раствор сульфата цинка 1. На по­верхности цинковой пластинки под действием раствора ZnSO₄ возникает электродный потенциал и устанавливается равновесие:

Zn ?=> Zn²⁺ + 2ē

ZnS0₄ CUSO4

Рис. 9.1. Гальванический элемент Даниэля-Якоби

чение E⁰ ₂₊ = –0,76 В, а медного электрода

Zn /Zn

тельно, цинк более активен, чем медь. Поэтому при замыкании цепи солевым мостиком 2 и при соединении цинка с медью металлическим проводником 3, электроны будут переходить от цинка к меди. В результате этого равновесие на цинковом электроде сместится вправо, и в раствор перейдет дополнитель­ное количество ионов цинка. В то же время равновесие на медном электроде сместится влево и произойдет разрядка ионов меди из раствора CuSO₄ на медном электроде.

Таким образом, возникают самопроизвольные процессы растворения цинка на цинковом электроде, который становится анодом (–)А, и выделения меди на медном электроде, который становится катодом (+)К:

(–)А Zn⁰ – 2ē → Zn²⁺ - процесс окисления,

(+)К Cu²⁺ + 2ē → Cu⁰ - процесс восстановления.

Процессы окисления в электрохимии получили название анодных процес­сов, а электроды, на которых идут процессы окисления, называют анодами.

Процессы восстановления получили название катодных процессов, а электроды, на которых идут процессы восстановления, называют катодами.

Суммируя электродные процессы, получаем уравнение реакции:

Zn + Cu²⁺ = Cu + Zn²⁺

Вследствие этой химической реакции в гальваническом элементе про­исходит движение электронов во внешней цепи от анода (Zn) к катоду (Cu),

В Химия. Учеб. пособие

-133-