Составьте электрохимическую схему медно-магниевого гальванического элемента и электродные процессы во внутренней цепи. Определите ЭДС. Составьте схему токообразующей реакции. (Решение → 2001)

Заказ №38813

130. Составьте электрохимическую схему медно-магниевого гальванического элемента и электродные процессы во внутренней цепи. Определите ЭДС. Составьте схему токообразующей реакции.

Решение:

Гальваническими элементами называют устройства, в которых энергия окислительновосстановительных реакций преобразуется непосредственно в электрическую. Рассмотрим процессы, протекающие при погружении металла в раствор собственных ионов. Металлы имеют кристаллическое строение. В узлах решеток расположены ион - атомы, находящиеся в равновесии со свободными электронам. При погружении металла в раствор начинается сложное взаимодействие металла с компонентами раствора. Наиболее важной реакцией является взаимодействие поверхностных ион-атомов металла, находящихся в узлах решетки, с полярными молекулами растворителя (воды), ориентированными у поверхности электрода. В результате указанного процесса происходит окисление металла, и его сольватированные (гидратированные) ионы переходят в раствор, оставляя в металле электроны, заряд которых не скомпенсирован положительно заряженными ионами в металле: Металл с поверхности становится заряженным отрицательно, а раствор - положительно. Положительно заряженные ионы из раствора притягиваются к отрицательно заряженной поверхности металла. На границе металл - раствор возникает двойной электрический слой (рис.1). Рис.1 Схема металл-раствор Между металлом и раствором возникает разность потенциалов, которая называется электродным потенциалом (ЭП) или потенциалом электрода и обозначается . По мере перехода ионов в раствор растет отрицательный заряд поверхности металла и положительный заряд раствора, что препятствует дальнейшему окислению металла. Наряду с этой реакцией протекает обратная реакция - восстановление ионов металла до атомов.