Аннотация. Мақалада жай заттар мен химиялық қосылыстардың тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиеттерін сандық жағынан салыстыра сипаттайтын стандарттық электродтық потенциалдар кестесін құру әдістемесі және одан шығатын практикалық қорытындылар мысалдар келтіріле талқыланған. Мақалада келтірілген қағидаларды және талқыланған мәселелерді химияны оқыту үдерісінде кеңінен қолдануға болады.
Тірек сөздер: Электродтық потенциал, гальваникалық элемент, гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші, сутектік электрод, жартылай реакциялар, Нернст теңдеуі, стандарттық жағдайлар, стандарттық электродтық потенциалдар қатары.
Тотығу-тотықсыздану процестерін толық сипаттау үшін тек реакция теңдеулерін жаза білу жеткіліксіз, оған қоса процеске сандық сипаттама берген жөн. Сандық сипаттама тотығу-тотықсыздану реакцияларының бағыты мен жүру тереңдігі туралы қорытынды жасауға қажетті ақпараттардан тұруы қажет.
Металды сол металдың иондары бар ерітіндіге батырғанда, металл мен ерітінді арасында қарама-қарсы зарядталған екі қабат – қос электрлік қабат (1-сурет) түзіледі және потенциалдар айырымы пайда болады. Ол металдың тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш қасиеттерін сипаттайды, оның нақты мәні металдың табиғатына, металл иондарының концентрациясына және температураға тәуелді.
Просмотр содержимого документа
«Стандарттық электродтық потенциалдар қатары және одан шығатын практикалық қорытындылар»
СТАНДАРТТЫҚ ЭЛЕКТРОДТЫҚ ПОТЕНЦИАЛДАР ҚАТАРЫ ЖӘНЕ
ОДАН ШЫҒАТЫН ПРАКТИКАЛЫҚ ҚОРЫТЫНДЫЛАР
Аннотация. Мақалада жай заттар мен химиялық қосылыстардың тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиеттерін сандық жағынан салыстыра сипаттайтын стандарттық электродтық потенциалдар кестесін құру әдістемесі және одан шығатын практикалық қорытындылар мысалдар келтіріле талқыланған. Мақалада келтірілген қағидаларды және талқыланған мәселелерді химияны оқыту үдерісінде кеңінен қолдануға болады.
Тірек сөздер: Электродтық потенциал, гальваникалық элемент, гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші, сутектік электрод, жартылай реакциялар, Нернст теңдеуі, стандарттық жағдайлар, стандарттық электродтық потенциалдар қатары.
Тотығу-тотықсыздану процестерін толық сипаттау үшін тек реакция теңдеулерін жаза білу жеткіліксіз, оған қоса процеске сандық сипаттама берген жөн. Сандық сипаттама тотығу-тотықсыздану реакцияларының бағыты мен жүру тереңдігі туралы қорытынды жасауға қажетті ақпараттардан тұруы қажет.
Металды сол металдың иондары бар ерітіндіге батырғанда, металл мен ерітінді арасында қарама-қарсы зарядталған екі қабат – қос электрлік қабат (1-сурет) түзіледі және потенциалдар айырымы пайда болады. Ол металдың тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш қасиеттерін сипаттайды, оның нақты мәні металдың табиғатына, металл иондарының концентрациясына және температураға тәуелді. Дегенмен, осы потенциалдар айырымының абсолютті мәнін анықтаудың айнымас әдісі әзірге жоқ.
Бірақ ғалымдар металдардың тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш қасиеттерін сандық сипаттаудың жолын тапқан. Оны түсіндіру үшін өз тұздарының ерітіндісіне батырылған, диафрагмамен бөлінген пластинка түріндегі қандай да бір екі металды алуға болады (мысалы, Zn пен Cu). Батырылған әрбір металл ерітіндіге өзінің ерітіндімен тепе-теңдігіне жауап беретін иондар мөлшерін бөле алады. Егер пластинкаларды сыммен, ал ерітінділерді тоқ өткізгіш сұйықтықпен (электролит ерітіндісімен, әдетте қаныққан KCl ерітіндісімен) байланыстырса, онда жүйеде химиялық реакция жүре бастайды. Оған сәйкес пайда болған ток күшін немесе потенциалдар айырымын жүйеге жалғанған электрөлшеуіш құрылғылар (гальванометр, вольтметр және т.б.) арқылы байқауға және өлшеуге болады. Химиялық реакция энергиясын электр энергиясына айналдыратын мұндай қарапайым қондырғыны гальваникалық элемент деп атайды. Нақты жағдайда байқалатын потенциалдар айырымын гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші (Е) деп атайды.
Тотығу және тотықсыздану реакциялары бөлек жүретін ұяшықтарды «жартылай элементтер» немесе «электродтар» деп атайды. Гальваникалық элемент жұмыс істеген кезде оның электродтарында тотығу немесе тотықсыздану процестері жүреді. Тотығу процесі жүретін электрод анод, ал тотықсыздану процесі БҚМУ Хабаршы №1-2016ж.
10
жүретін электрод катод деп аталады. Электродтар әр түрлі заттардан жасалуы мүмкін. Ең қарапайым электродтар өз тұздарының ерітінділеріне батырылған металдар болып табылады. Металл электродтары бар гальваникалық элементтерге мыс-мырыштық (Даниэль-Якоби элементі) элемент мысал бола алады. Бұрын Даниэль-Якоби элементі телеграф станцияларында тұрақты ток көзі ретінде және есік қоңырауларының жұмысына қолданылған [1].
Сурет 1 – Металл мен оның тұзының сулы ерітіндісі шекарасындағы
қос электрлік қабат
Мыс-мырыш гальваникалық элементі жұмыс істеген кезде келесі реакция жүреді:
| Zn(қ) + CuSO4(ер) = ZnSO4(ер) + Cu(қ) Электрод | Жартылай реакциялар | Жүретін реакциялар |
| Анод | Zn = Zn2+ + 2e– | Тотығу процесі |
| Катод | Cu2+ + 2e– = Cu | Тотықсыздану процесі |
9 356
4 760 
