Потенциалдардың электрохимиялық қатары. Химия, 10 сынып, презентация, 2 сабақ.

Потенциалдардың электрохимиялық қатары №2.

10.3C Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Оқу мақсаты

Стандартты электродтық потенциал түсінігін сипаттау

Алдыңғы сабақ бойынша сұрақтар:

«Қос электр қабаты» деген ұғымды қалай түсінесіз?

Электродтық потенциалды қалай анықтайды?

«Стандартты электродтық потенциал» шамасы кезінде сыртқы жағдайлар қандай болу керек?

АРТАДЫ

ТОТЫҚСЫЗДАНДЫРҒЫШТЫҚ

ҚАБІЛЕТІ

КЕМИДІ

Гальваникалық элементтің ЭҚК есептеу

Кернеу қатарын мен электродтық потенциалды пайдалана отырып, гальваникалық элементтегі тоқ бағытын анықтауға және оның электр қозғаушы күшін есептеуге болады.

Гальваникалық элементтің ЭҚК есептеу кезінде катод потенциалынан анод потенцалын шегеріп тастайды.

Есіңде болсын!

Электродтық потенциалды тікелей өлшеу жолы жоқ, тек қана ГЭ ЭҚК немесе белгілі потенциал бойынша белгісіздікін есептеу.  

Мұндағы гальвани тізбегінің иондық кестесі мынадай:

(+)Н2|2H+||Zn2+|Zn(-) Металдарды, сутекті қоса, электродтар потенциалдарының алгебралық шамасының артуына сай орналастырса,

Н.Н. Бекетов тапқан кернеу қатарына сай келетін химиялық активтігі бірінен бірі кеми орналасқан стандартты электродтық потенциалдар қатары шығады. 

Одан металдың стандартты электродтық потенциалының алгебралық мөлшері неғұрлым кіші болса, соғұрлым химиялық активтігі жоғары болатындығы көрінеді.

Металдардың стандартты электродтық потенциалы белгілі болса кез келген екі металдан тұратын гальвани элементінің электр қозғаушы күшін (ЭҚК) есептеп шығаруға болады. Ол үшін алгебралық шамасы үлкен потенциалдан шамасы кіші потенциалды алу керек. Мысалы, мыс-мырыш гальваникалық элементтің ЭҚК-ін есептеу үшін мыстың стандартты электродтық потенциалынан (E0Cu/Cu2+ =+0,34) мырыштың стандартты электродтық потенциалын алады.

Сонда

ЭҚК = E0Cu/Cu2+ − Е 0 Zn/Zn2+ =(+0,34) – (− 0,76)=+1,10В.

Стандарттық электродық потенциал қатары бойынша қорытындылар.

Әрбір металл стандартты электродтық потенциал қатарында өзінен кейін тұрған стандарттық потенциал шамасының алгебралық мәні үлкен металды ығыстырып шығуға қабілетті.

Сутек сұйытылған ерітінділерінен стандарттық потенциалы теріс болатын металдар арқылы ығыстырылады.

Екі гальваникалық элементтің кестесінде біреуінде мыс катод болса, біреуінде мыс анод болуы керек. Осы элементтердің жұмыс кезіндегі реакциялар теңдеулерін жазып, стандартты ЭҚК мәнін есептеңдер.

Мына гальваникалық элементтерде: а)Mg|Mg2+||Pb2+|Pb; б)Pb|Pb2+||Сu2+|Сu; в) Сu|Сu2+||Аg+|Аg сыртқы тізбек бойынша электрондар қай бағытта жылжиды?

Сулы ортада темір(Ш) тұзын темір(ІІ) тұзына дейін а) KBr б) KJ ерітінділерімен тотықсыздандыруға бола ма?

Тапсырма 1.

Гальвани элементін құрайтын металдардың стандартты электродтық потенциалдары бірінен-бірі алгебралық шамасы бойынша алшақ болған сайын оның ЭҚК көбірек болады. Егер металдың өз тұзының ерітіндісіндегі концентрациясы 1моль/л мөлшерінен артық, не кем болса, оның потенциалы стандартты электродтық потенциалынан өзгеше болады.

Ондай жағдайда электродтық потенциалды Нернст формуласы бойынша есептейді:

Мұндағы n-электрон саны, С-металдың ерітіндідегі концентрациясы, (моль/л), R – универсал газ тұрақтысы, Ғ – Фарадей тұрақтысы, Т – Кельвин температурасы.

Сонда, мырыш тұзының 0,001М ерітіндісіне батырылған кездегі потенциалы:

Е = − 0,76+0,058/2×lg10-3 = − 0,85В.

Е= E0 +RT/nF ln[Oх]/[Red] E= E0 +(0,058/n) lgС,

Гальваникалық элементтің ЭҚК анықтаңыз.

(-) Mg / MgSO4  // CuSO4 / Cu (+)

Тоқ бөлетін анодтағы және катодтағы үрдістерді реакция теңдеуімен жазыңыз.

Тапсырма 2.

Тапсырма 2 жауабы

Гальваникалық элементтің схемасы берілген, катод мыс, ал анод - магний.

(-) Mg /  MgSO4  // CuSO4 / Cu (+)

А: Mg0 -2e— = Mg2+

К: Cu2+ +2e— = Cu

Mg0 + Cu2+ = Mg2+ + Cu

Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu

 Гальваникалық элементтің ЭҚК анықтаймыз:

ЭҚК = E0кат — E0ан = E0Cu2+/Cu — E0Mg2+/Mg

E0Cu2+/Cu = +0,337 В

E0Mg2+/Mg = -2,37 В

ЭҚК =0,337 + 2,37 = 2,71 В

Тапсырма 3. Жеке жұмыс

Стандартты сутек электроды мен 0,01 М PbCl2 ерітіндісіне батырылған қорғасын электродынан тұратын гальваникалық элементтің ЭҚК анықтаңыз. Қай электродта – тотығу, қайсысында тотықсыздану жүреді?

Тапсырма 3 жауабы:

Шешуі.

E02H+/H2 = 0,00 В

E0Pb2+/Pb = -0,126 В

Бұл жұпта қорғасын потенциалы теріс шамаға ие, себебі мәні аз, сондықтан қорғасын анод болады:

А: Pb0 -2e— = Pb2+

К: 2H+ +2e— = H2

Pb0 + 2H+= Pb2+ + H2

Қорғасынның электрондық потенцилын анықтайық:

E = E° + (0,059/n)lgC

E = -0,126 + (0,059/2)∙lg0,01 = -0,185 В

Гальваникалық элементтің ЭҚК анықтаймыз:

ЭҚК = E0кат — E0ан = E02H+/H2 — E0Pb2+/Pb

ЭҚК = 0 + 0,185 = 0,185 В

Қалыптастырушы бағалау

8 мин

КАРТОЧКА

Назарларыңызға рахмет!!!

Пайдалы сілтемелер

http://www.wikiwand.com/ru/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D1%8F%D0%B4_%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B2

https://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2017/12/24/obobshchayushchiy-urok-po-tememetally

http://schooled.ru/chemistry/admission/120.html

https://phys-chem.ru/himiya/ryad-standartnyih-elektrodnyih-potentsialov-metallov-ili-elektrohimicheskiy-ryad-napryazheniy-neorganicheskaya-himiya-urok-23

https://www.youtube.com/watch?v=ZyNX0jGuJ0o