Galvanik elementlar elektr yurituvchi kuchi va uni aniqlash usullari - Химия - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	12000UZS
Размер	673.7KB
Покупки	0
Дата загрузки	22 Июль 2025
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Химия

Galvanik elementlar elektr yurituvchi kuchi va uni aniqlash usullari

Купить

MAV
ZU: Galvanik elementlar elektr yurituvchi kuchi va
uni aniqlash usullari
1 KURS ISHI KURS ISHI

Reja
Kirish
I.Asosiy qism.
1.1.Elektr yurituvchi kuch o’lchovi.
1.2.Veston elementi va Standart elektrod.
1.3.Galvanik elementning E.YU.Kning asosiy tenglamasi.
1.4.Elektrodlarning aktivligi. Debay- Xyukkel nazariyasi.
1.5.Akkumulyatorlar va Diffuzion potensial haqida.
II. Tajriba qism
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
2

Kirish
Kimyoviy quvvatni elektr quvvatga aylantiradigan galvanik elementlar
1800-yildan buyon mal’um bo’lgan.
Galvanik elementda to’k bir elektrodda elektronlarning yig’nalishi va
boshqa bir elektrodda ularning ishlatilishi kabi kimyoviy reaksiyada paydo
bo’ladi. Bunday reaksiya 2 shakldan iborat.
Oksidlanish reaksiyasi shakli. Unda qaytarilgan shakl elektronlarni beradi
va qaytarilish reaksiyasi, unda oksidlangan shakl elektronlarni o’ziga oladi.
Qaytarilgan shaklni Red- deb belgilab va oksidlangan shaklni ox-deb
belgilab, oksidlanish reaksiyasini shunday qilib yozsak bo’ladi:
Red=ox+e -
Masalan; 1/2 H
2 =H +
+e -
. Boshqa elektrodda esa qaytarilish reksiyasi
ketadi:
e -
+Ox`=Red`
Qayerda ox va Red bo’lsa qaytarilish va oksidlanish shakllarini bildiradi.
Elementning elektron harakat kuchi yoki ikki elektrod orasidagi potensial
ayirmasi galvanik elementdagi konstanta muvozanat reaksiyasiga bog’liq.
Qancha konstanta muvozanati ko’p bo’lsa, shuncha elektron harakat kuchi ya’ni
elektronlarning ko’chishi kuchayadi.
Shunday qilib, elektron harakat o’lchovlarini termodinamik ma’lumotlarni
olish uchun ishlatish mumkin.
Galvanik elelment – qaytarilish va oksidlanish reyaksiyalarini ayrim ketishi
uchun mo’ljallangan qurilma , qaysiki tokni foydali ish uchun ishlatish mumkin.
Platinalangan plastinka HCl eritmasiga botirilgan shundan vodorod ajralib chiqadi-
vodorod elektrod. Boshqa elektrod kumushli sim ,ustida AgCl bor .
Agar shu ikki elektrodni bir-biri bilan metallik qarama –qarshi undan tok
paydo bo’ladi . Vodorod molekulalari elektronlarni platinaga berib, vodorod –
3

ioniga aylanishadi, ammo Ag ionlari simdan kelgan elektronlar bilan qo’shilib,
kumush metal hosil qilishadi.
Elektrodlarning potensial farqi shundaki, H
2 H +
vodorod –ion borligi uchun
elektronlarni osonroq beradi. Vodorod elektrodi platinaga mayda dispers platina
kukuni qavati qoplangan elektrod bo’lib, uning yuzasidan 101,325 kPa bosimda
vodorod gazi o’tkazilib turiladi.
H
2 ↔2H
ads ↔2H +
+ 2e –
Bu reaksiya maxsus tayyorlangan Pt, Pd, Ni metallari sirtidagina qaytar
bo’lib, boshqa metallar sirtida qaytar emas.
Vodorod elektrodini nitrat , xlorat, permanganat, manganat, Fe(III) singari
oksidlovchilar va qaytarilishi mumkin bo’lgan to’yinmagan organik birikmalar va
shu singari moddalar ishtirok etganda ishlatib bo’lmaydi.
Ag to’yingan AgCl eritmasidagi Ag +
borligidan ko’ra reaksiyasi
bo’ladigan elektrodni anod deb ataymiz, qaytarilish reaksiyasi bo’ladigan elektrodni
katod deb ataymiz.
Shunday qilib, galvanik element o’zi to’qsiz qolsa (kamaysa) elektronlar
tashqi zanjirdan anoddan katodga o’tadi.
Shu reaksiya galvanik elementda teskari ketishi mumkin.Agarda katta
miqdorda potensial farqni unga qarshi qo’ysak ,bunda elektroddagi kimyoviy
jarayonlar teskari bo’ladi: vodorodli elektrod katodga, Ag-AgCl elektrodi esa
anodga aylanadi. Element galvanik zanjir yoki elektrod sifatida ishlaydi.Ikkala
xolatda xam anodda oksidlanish va elektronlar elektrodga o’tadi,katodda qaytarilish
boradi.
Galvanik element 1 faradey elektr tokini o’tkazib berishi uchun yetarlicha
uzoq ishlasa ,u holda elementda quyidagi hodisalar ro’y berishi mumkin.
1 Vodorodning yarim moli 1gr-ekv vodorod ionlarini shakllanishiga sarf qilinadi.
2.Avagadro soni elektronlarni namoyish qiluvchi 1 faradey elektr (96500k,yoki a-
sek),tashqi zanjirdagi Ag-AgCl elektrodga o’tadi.
4

3.1gr-ekv AgCl 1gr-atom kumush bilan 1gr-ekv Cl ionlariga aylanadi.
Zanjir tutashtirilgan bolgani uchun H
2 vaAgCl hisobiga reaksiyalarda HCl va
metall kumush shakllanishi bo’lib o’tadi. Natijada HCl konsentratsiyasi juda
kattalashib ketadiki, unda kimyoviy reaksiya o’z –o’zidan sodir bo’lmaydi va
elektr harakatlanuvchi kuch nolga teng bo’ladi.
Elektr yurutuvchi kuch o’lchovi:
Qaytariluvchi ishlaydigan galvanik elementni elektr harakatlanuvchi kuchini
o’lchash uchun faqat voltmetrdan foydalanish mumkin emas, chunki u ishlayotgan
paytda zanjirda to’q paydo bo’ladi.
Agar qarshiligi R bo’lgan elementdan I tok o’tsa u holda , potensialning tushishi
iRb ga teng va u elementning E.YU.Kdan ayirib tashlanadi.
Tok elektrodlar konsentratsiyasini o’zgarishini chaqiradi va u o’z navbatida elektr
yurutuvchi kuchni chaqiradi .Bu hodisa polyarizatsiya deb ataladi.
Polyarizatsiyani oldini olish uchun , E.YU.Kni element kuchlanishi bilan
tenglashtirish orqali o’lchaydilar,chunki zanjirda tok yurmaydi. Shu maqsadda
potensiometr ishlatiladi. O’lchanishi kerak bo’lgan potensial belgi bo’yicha teskari
potensial bilan miqdor bo’yicha teng potensiallar tenglashtiriladi. Galvonometr G
potensiometrni shunday o'rnini aniqlash uchun ishlatiladi, bunda tok yurmaydi.
Potensiometr beradigan, potensial o'lchovi ikkita yumaloq ko'prikdan
sirg'anib ketuvchi A va B kontaktlar orqali aniqlanadi .
Odatda katta qarshilik o'n beshta teng bo'lakka bo'linadi, ularning har bir
bo'lagi huddi shunday qarshilikka ega, huddi chapdagi yumaloq ko'prik kabi ,
E.YU.Kni aniq o'lchash imkoniyatini beradi.
Veston elementi
Uni E.YU.K 1,0186 v 20 gradus da A va B sirpaluvchi kontaklar shunday
aylanadilarki, 1,0186v. qiymatni olish uchun, K kaliy esa tutashtiriladi, tashqi
qarshilik R ni o'rnatilishi bo'yicha galvonometr to'lqin tok o'tishi
to'xtamaguncha. Bu shuni ko'rsatadiki, qarshilik 1,0186v teng va teskari belgi
5

bo'yicha Veston elementi qarshiligiga ,undan keyin ikkili perekluchatelni
potensiometrni noma’lum E.YU.K elementi bilan birlashtiruvchi vaziyatiga
qo'yiladi.Kalitni, zanjirni tutashtirganda, A va B kontaklar qo'yiladiki, unda
galvonometr ko'rsatkichi O ga teng bo'ladi. Bu holda potensiometr shkalasi
ko'rsatkichi element E.YU.K uni voltmetrda beradi. Element polyarizatsiyasini
oldini olish uchun K kalitni har doim uzuk- uzuk qilib tutashtiramiz.
Standart element doimiy E.YU.K ga ega bo’lgan potensiometrni kolibrlash
uchun ishlatiladi. Shulardan biri Veston elementi ishlatiladi. Uning musbat
elektrodi bir valentli Hg
2 SO
4 va Hg dan tashkil topgan aralashmaga
joylashgan toza simobdir.
Manfiy elektrod 10-13% kadmiy saqlagan Cd ning Hg dagi amalgamasidir.
Elektrolit – konsentrlangan CdSO
4 dir. Ba’zi elementlarda CdSO
4 ∙ 8
3 H
2 O
bilan to’yingan eritmasi ishlatiladi.To’yingan Veston elementining 20
gradusdagi E.YU.K 1,0186 V ga teng. 20 °C ga yaqin ko’tarilganda E.YU.K
4,06 ∙ 10 -5
V∙ grad -1
ga kamayadi.
Standart potensial har qaysi metalning o’ziga xos kattaligi bo’lib, o’sha
metall tabiatiga ,uning ion holida eritmaga o’tish xususiyatiga bog’liqdir.
Standart elektrodlar. Elektrod va eritma o’rtasidagi potensiallar farqini
o’lchash mumkin emas. Shuning uchun potensial farqi tushunchasi turli xil
muhitda ikkita nuqta oralig’ida fizik manoga ega emas. Va bu yarim reaksiya
potensialini o’lchash bilan yakunlanadi. Biroq ,agarda bitta elektrodga (va unga
muofiq yarim reaksiya ) potensial natijasi yozilsa , u holda bu standartga
nisbatan boshqa elektrodni (va boshqa yarim reaksiyani ) potensialini aniqlash
mumkin.
Shunday standart elektrod hamma uchun maqbul bo’lgan vodorod
elektroddir.Vodorodning bosim bir atmosfera vodorod ionlarining aktivligi bir
6

birlikka teng bo’lganda elektrod potensiali hamma temperaturada birga teng deb
qabul qlingan.
Quyida vodorod elektrod potensiali ko’rsatilgan.Platilangan platina sirti orqali
vodorod o’tkaziladi.Platinaga yutilgan vodorod xuddi metall elektrodlardagi kabi
ionlar holida eritmaga o’tadi. U reaksiyaning katalizator vazifasini bajaradi. 1
2
H
2 → H +
+e -
Platinali qoplam platina xlorid eritmasidan galvono qoplash yordami bilan oson
hosil qilinadi.
Platinalangan elektrod shunday qurilganki platina atrofida vodorod
pufakchalari ko’tariladi. Elektrodning o’zi esa qisman eritma qisman vodorod
atmasferasida qoladi.
Aniq ishlar uchun vodorod aniq o’lchangan bosim ostida turishi kerak va
kislorod bo’lmasligi kerak.
7

Vodorod elektrod HCl ning aktivligi bir birlikka teng.Gazsimon vodorodning
bosimi bir atm.da va standart elektrodlarni potensiallash mumkin. Bu holda
vodorod elektrodning potensiali nolga teng deb qabul qilingan va bu standart
elektrod sifatida ishlatiladi ya’ni hamma potensiallar bunga nisbatan olinadi.
Vodorod elektrodning potensiali faqat eritmadagi vodorod ionlari
konsentratsiyasiga emas, balki vodorod gazning partsial bosimiga ham
bog’liqdir.
Standart vodorod elektrod juda qiyin tayyorlanadi va maxsus ishlar uchun
saqlanadi va shuning uchun vodorod elektrod o’rniga kolomel elektroddan
foydalaniladi.
Kalomel elektrodning potensiali vodorod elektrodnikiga nisbatan aniq. Agar
KCl ning to’yingan eritmasi ishlatilsa ,kalomel elektrod potensiali 25° C da o,246
Voltga teng. Kalomel elektrod xlor anionlariga nisbatan qaytar elektrod
hisoblanib, ikkinchi tur elekktrodlar jumlasiga kiradi. Kalomel elektrod probilka
tagiga simob uning ustiga kalomel pastasi Hg
2 Cl
2 va KCl ning to’yingan
eritmasi joylashtirilgan.
Bu elektrodda reaksiya boradi.1
2
Hg
2 Cl
2 + e -
=Hg +Cl -
KCl eritmasi boshqa eritma bilan ko’prik orqali elektr kontakt hosil
qiladi.Bunday bog’langan eritma tuz ko’prik nomi bilan yuritiladi.
Normal kalomel elektrod KCl ning 1 M li eritmasini saqlaydi. Bunda normal
elektrod potensialiga nisbatan 25 gradusda 0,2802 V ga teng.
To’yingan kalomelli yarim element KCl ning to’yingan eritmasini tutib,
standart vodorod elektrodga nisbatan 0,24-15 V ga teng. U juda muhim
hollarda ishlatiladi.
8

Boshqa standart elektrod Ag elektrodga ega..U AgCl ning nozik qatlami
bilan qoplangan Ag ga egadir.Bunday AgCl li elektrod eritmasida anod bo’lib
xizmat qiladi.
Qaytar elektrodlar.
Hamma galvanik elementlar qaytar xususiyatga ega emas. Bazi bir
elementlarda qaytar reaksiyalar sodir bo’ladi va shuning uchun elektrodni
dastlabki holatiga qaytarish shart emas. Juda ko’p turli xil tipdagi qaytar
elementlar o’rganilgan.Tarkibida shunday ion saqlagan birikmaga metalni
tushirish mumkin.Masalan; Zn elektrodi Zn 2+
ionlari tutgan eritmaga tushirilishi
mumkin.Yoki Au yoki Pt dan yasalgan elektrod oksidlovchi –qaytaruvchi ionli
eritmaga tushirilishi mumkin.Elektrodda Pt, Fe 2+ ,
Fe 3+
bo’ladi.
Vodorod elektrod odatda Pt,H
2 ,H +
ko’rinishida ifodalanilishi
mumkin.Shuningdek Pt va absorbsilangan vodorodni bir faza sifatida qarash
mumkin.
Galvanik elektrodlar termodinamikasi .
Galvanik elementlar kimyoviy reaksiyaning izobar potensialini o’zgartirishini
o’lchashda qisman ishlatiladi .O’z-o’zidan boradigan kimyoviy
jarayonlar,qaytar ham bo’lishi mumkin.Galvanik elementning haqiqiy elektr
yurituvchi kuchini element orqali tok o’tmay turgan vaqtdagina ,ya’ni
muvozanat holatga yaqin sharoitdagina to’g’ri aniqlash mumkin. E.YU.Kning
temperatura koefitsentidan galvanik element reaksiyasi uchun entropiya
o’zgarishini hisoblash mumkin.
(δΔG
δT )
P = − ΔS (2)
Izobar potensial o’zgarishining tenglamasi .

9

(1) ∆G= - nFE bilan
Bu ikkala formulani birlashhtirsak quyidagi kelib chiqadi.
nF(∂E
∂T )
P = Δ S (3)
Bundan tashqari reaksiya entalpiyasi o’zgarishini ham hisoblash mumkin.Buning
uchun (1),(3)va(4) tenglamadan (5) kelib chiqadi.
∆H = ∆G +T∆S (4)
∆U= −nFE +nFT(
∂E
∂T )
P
(5)
Shunday qilib , Galvanik elementning E.YU.K ni o’lchashda elementda
boradigan reaksiyalarning ∆G,∆S,∆H sini hisoblash mumkin .
Masalan;1. Cd, CdCl
2 ∙ 2
1
2 H
2 O (to’yingan eritma);AgCl,Ag elementining
elektr yurutuvchi kuchi 25°C da 0,67533 ga teng, temperatura koeffitsenti esa
6,5 ∙10 -4
V ∙ grad -1
. 25°C da reaksiya uchun ∆G,∆S va ∆H ni aniqlang.
Cd (eritma )+ 2AgCl (eritma) = 2Ag(eritma) +CdCl
2 ∙ 2
1
2 H
2 O (eritma)
∆G =−(2) (23060 kal. V -1
) (0,67533 v)= −31150 kal,
∆ S= (2) (23060 kal∙v -1
) (-6,5∙10 -4
v∙ grad -1
) = −kal∙grad -1
,
∆H= −(2) (23060) (0,67533) −(2) (23060) (298) (6,5∙10 -4
) =−40090 kal.
∆H ni kalorimetrik aniqlash bu reaksiya uchun −39,530 kal.
Jadval-1 Gibbs –Gelmgols tenglamasini eksperemental tahlili .
Elementlar E.v
∂Е
∂Т
,
v∙grad -1 ∆H(),
Kalometri
k kal. ∆H()
Tenglama
( 5)
Kal. ∆G,
nEF
- —
4,1840
10

Zn,ZnCl
2 (0,555m),
AgCl,Ag(0°) 1,015 -0,000402 -52050 -51990 -46830
Cd,CdCl
2 ∙21
2 H
2 O
()
Ag(25°) 0,6753
3 -0,00065 -39530 -40090 -31150
Cd,CdCl
2 ∙2
1
2 H
2 O
()
Pb(25°) 0,1880
6 0,00048 -14650 -15250 -8670
Pb, Pb(C
2 H
3 O
2 )
2
(0,555m)Cu(C2H3O2)2
(),Cu(0°) 0,4764 +0,000385 -17530 -16900 -21990
Galvanik elementning E.Y U.K ning asosiy tenglamasi.
Agar izobarik potensial uchun reaksiya tenglamasi .
aA+bB= cC+dD (6)
reaksiya sodir bo’lsa ,energiyaning o’zgarishi
∆G =∆G 0
+RT ln
aCcaDd
aAaaBb (7)
tenglama bilan ifodalash mumkin.
aaA,abB,acC va adD –Dastlabki modda va reaksiya mahsulotlarining
o’lchangan sharoitdagi aktivligi.
−nFE ni ∆G o’rniga va −nFEº ni ∆Gº o’rniga qo’yib standart holatda
dastlabki modda va reaksiya mahsulotlari uchun quyidagi (8) ni olamiz.
E=Eº−
RT
nF ln
aCcaDd
aAaaBb (8)
11

Standart elektr yurutuvchi kuch .Eº Shunday element E.YU.K borki dastlabki va
reaksiya mahsulotlar aktivligi 25º C da birlikka teng.
E = E°−8,31 4.29 8,1.2,30 3
n.96 50 0 lg
aCcaDd
aAaaBb (9)
E = E°−
0,059 1
n lg
aCcaDd
aAaaBb (10)
(10) tenglama bog’langan Nernst tenglamasi deb yuritiladi .
Elektrodlarning aktivligi.
Agar erigan modda ionlarga ajralmagan bo’lsa u holda uning aktivigi
konsentratsiyaning aktivlik koeffitsentiga ko’paytmasiga teng bo’ladi.
Agar erigan modda elektrolit bo’lsa ,u ionlarga to’liq dissotsilanadi. U holda
aktivlikni ifodalash ko’proq qiyin bo’ladi.Kuchli kimyoviy potensial to’liq
dissotsilangan elektrod potensial uchun µ
MX = µ
M +
+ µ
X -
Debay- Xyyukkel nazariyasi.
Elektrolitning aktivlik koeffitsenti konsentratsiyaga bog’liq. Yuqori
konsentratsiyalarida ionlar bir-biriga yaqinlashadi.Tortilish va itarilish kulon
kuchlari tasiri boshlanadi. Kulon qonuni bo’yicha ;
Kuch =e
1 e
2 εr 2
Bu yerda e
1 va e
2 – ion zaryadlar, R—zaryadlar orasidagi masofa ,ε –dielektrik
doimiysi .
Debay va Xyukkel tenglamasi.
I =
1
2
∑
i m
i z 2
1 =
1
2 (m
1 z 2
1 + m
2 z 2
2 +…..+m
n z 2
n ) (24)
12

Bu tenglamadan ko’rinib turibdiki, suyultirilgan eritmalarda ionning aktivlik
koeffitsenti uning zaryadiga ion kuchiga muhitning dielektritlik doimiysiga va
temperaturaga bog’liq.
Ion kuchi. Ion kuchi I ni (23) tenglamaga Lyuis tenglamasini kiritib topiladi.
I = 1
2
∑
i m
i z 2
1 =
1
2 (m
1 z 2
1 + m
2 z 2
2 +…..+m
n z 2
n ) (24)
Bu yerda n- eritmadagi turli xil ko’rinishdagi ionlar soni, m- molyal
kons entratsiya
Masalan; Quyidagi elektrolit eritmalarning ion kuchini aniqlang.
0,01 molyal NaCl I =
1
2 (0,01∙1 2
+ 0,01∙1 2
)= 0,01
0,01 molyal Li
2 SO
4 I =
1
2 (0,02∙1 2
+ 0,01∙2 2
) =0,03
0,01 molyal CuSO
4 I =
1
2 (0,01∙2 2
+ 0,01∙2 2
)=0,04
Ionning o’rtacha aktivlik koeffitsienti uchun –Debay- Xyukkel formulasi.
(23) ga suvning 25 ° Cdagi qiymatlarni qo’ysak (25) formula hosil bo’ladi.
lgγ
i = ― 0,509z 2
i
√ I
(25)
(25) formula ayrim ionlarning aktivlik koeffitsentini ko’rsatadi.
Debay – Xyukkel nazariyasi elektrodining eritmalarning xossalarini tushuntirish
uchun katta ahamiyatga ega.
Past bosim sharoitida ideal gaz qonunlari qanday bo’lsa bu qonun ham past
konsentratsiyali eritmalar uchun o’rinli. Ko’chmaydigan elementlar -
Suyuq holatdagi birikmalar mavjud bo’lmagan elementlardir.
Bunday elementlar aktivlik koeffitsentini aniqlash uhun ishlatiladi.
Agarda elektrolit xlorid kislota bo’lsa u holda bir elektrod sifatida vodorod
elektrod olinsa ikkinchisida Ag elektrod olish mumkin.
13

Bunday holatni quyidagicha ifodalash mumkin.
Pt; H
2 (gaz); HCl(m);AgCl; Ag.
Bu elementlarda quyidagi reaksiya boradi.
½ H
2 (gaz) + AgCl(qattiq) = HCl(m) +Ag(qat)
(10) tenglama bo’yicha elektr yurutuvchi kuch quyidagicha hosil bo’ladi.
E = E°–RT
nF lg
aHC l
PH2
12 (30)
u yerda H
2 ideal gaz sifatida qaraladi.Agar vodorodning bosimi 1 atm bo’lsa u
holda (14) - tenglamani 30- tenglamaga qo’yib (31) tenglamani hosil qilamiz.
E= E°–2,303RT ∕nF lgm 2
γ
±
2 (31)
Bu yerda γ
± –HCl ning o’rtacha ion aktivlik koeffitsenti, m- uning
moyalligi, E°–standart elektr yurutuvchi kuch
Malumki (31) tenglamada ikkita no’malum kattalik yani E° va γ kattaliklar
bor. Ularni HCl ning yuqori va past konsentratsiyali eritmalar uchun elektr
yurutuvchi kuchi buni o’lchab aniqlash mumkin.
(30) tenglamani yoyib unga 25° C dagi suvning qiymatlarini qo’yib quyidagini
hosil qilamiz.
E+ 0,1183 lg m= E°–0,1183 γ
± (32)
HCl eritmalarida elektr yurutuvchi kuchi
Jadval-2
M E E′ M E E′
0,003564 0,51527 0,22207 0,011195 0,45861 0,22144
0,004488 0,50384 0,22204 0,01710 0,43783 0,22092
0,006239 0,48747 0,22188 0,02563 0,41824 0,22036
0,008636 0,47135 0,22162 0,05391 0,38222 0,21820
14

Misol: 25° C da elektr yurutuvchi kuchi 0,3524 V bo’lgan 0,1 Molyalli HCl
eritmasining o’rtacha ion aktivlik koeffitsentini aniqlang .
Yechim; (32) tenglamaga qo’yib quyidagini olamiz.
0,3524 = 0,2224 – 0,1183 lg 0,1 – 0,1183 lgγ±
Lgγ
+- = - 0,3524+0,2224+ 0,1183/ 0,1183 = - 0,0989, γ
± = 0,798
Jadval 3
Bazi eritmalarning 25° C dagi o’rtacha ion aktivlik koeffitsenti.
Molyallig
i HCl KCl NaCl NaOH H
2 SO
4 CaCl
2 CdSO
4
0,005 0,930 0,927 0,928 ..... 0,643 0,789 ......
0,01 0,906 0,902 0,903 0,89 0,545 0,732 0,476
0,05 0,833 0,817 0,821 0,80 0,341 0,584 0,383
0,10 0,798 0,770 0,778 0,75 0,266 0,524 0,199
0,20 0,768 0,719 0,732 0,71 0,210 0,491 0,137
0,50 0,769 0,652 0,680 0,68 0,155 0,510 0,061
1,00 0,811 0,607 0,656 0,66 0,131 0,725 0,042
2,00 1,011 0,578 0,670 0,68 0,125 1,554 0,030
3,00 1,31 0,574 0,719 ..... 0,142 3,384 0,026
4,00 1,74 ..... 0,791 ..... 0,172 ..... ......
Akkumulyatorlar.
Bazi elektrodlarda elektroximiyaviy polyarizatsiya natijasida hosil bo’ladigan
mahsulotlar bo’ladi.Elektr energiyasini to’plab, kerak vaqtda sarf qilishga imkon
beradigan asboblar akkumulyatorlar deyiladi.
Pb + HSO
4 -
= PbSO
4 (qat) +H +
+2e -
PbO
2 +3H +
+ HSO
4 -
+2e -
= PbSO
4 (qat) +2H
2 O
Pb +PbO
2 +2H +
+2HSO
4 -
z ar yad−s h
zar yads i z
2PbSO
4 (qat) +2H
2 O
15

Diffuzion potensial.
Diffuzion potensialning hosil bo’lishiga sabab kation va anionlarning
konsentrlangan eritmadan suyultirilgan eritmaga o’tganda , ularning
harakatchanligining turlichaligi va har xil tezlikda harakat qilishidir.
Diffuzion potensial faqat har xil konsentratsiyadagi eritmalar chegarasidagina
emas, balki har qanday ikki elektrolit eritmasi chegarasida ham hosil bo’ladi.
Masalan ; HCl ning kuchli va kuchsiz eritmasi bir-biriga tegib tursa, H +
va Cl -
ionlari yuqori konsentratsiyali eritmadan suyuq eritmaga ko’cha boshlaydi.
Vodorod ionlari tezroq harakat qilganidan, suyuq eritmada musbat zaryadli
vodorod ionlari soni tezda ortadi va kuchsiz eritma musbat zaryadli bo’lib
qoladi; kuchli eritmada esa xlor ionlari nisbatan ko’p bo’lgani uchun eritma
manfiy zaryadga ega bo’ladi.
Agar anion va kationning harakat tezliklari bir-biriga teng bo’lsa , hech qanday
diffuzion potensial vujudga kelmaydi.
Tajriba qism
Elеktr yurituvchi kuchlаr. Kimyoviy zаnjirning E.YU.Kni аniqlаsh.
Gаlvаnik elеmеnt E.YU.Kni vа аyrim elеktrоdlаrni pоtensiаllаrini o`lchаsh
Ishning mаqsаdi:
- YAkоbi – Dаniel elеmеntining E.YU.Kni аniqlаsh;
- mis vа rux elеktrоdlаrining elеktrоd pоtеntsiаllаrini аniqlаsh;
Tоpshiriqlаr:
1. YAkоbi – Dаniel elеmеntining E.YU.Kni o`lchаng;
2. Gаlvаnik elеmеntning muvоzаnаt kоnstаntаsini hisоblаng;
3. Kаlоmеl elеktrоdi yordаmidа mis vа rux elеktrоdlаrining pоtеntsiаllаrini
o`lchаng;
16

4. Аktivlik kоeffitsiеntlаrini hisоbgа оlib mis vа rux elеktrоdlаri pоtеntsiаllаrini
nаzаriy hisоblаng;
5. Аlоhidа o`lchаngаn vа nаzаriy hisоblаngаn pоtеntsiаllаrdаn YAkоbi – Dаniel
elеmеntini E.YU.Kni hisоblаng vа bеvоsitа o`lchаngаn E.YU.K bilаn sоlishtiring.
Ulаrning mоhiyati: Gаlvаnik elеmеntning E.YU.K tеrmоdinаmik kаttаlik
bo`lgаnligi sаbаbli uni zаnjirdа elеktr tоki yo`q bo`lgаndа o`lchаsh kеrаk.
Аmаliyotdа muvоzаnаt hоlаtini sеzilаrli siljitmаydigаn dаrаjаdаgi kichik tоklаr
bo`lgаn shаrоitlаrdа o`lchоvlаr o`tkаzilаdi. Kоmpеnsаtsiyalаsh usulidа bundаy
tоklаr gаlvаnоmеtr (nоl аsbоb) ning sеzgirligi bilаn bеlgilаnаdi.
Kоnpеnsаtsiyalаsh nuqtаsidа tаshqi kuchlаnish gаlvаnik elеmеntning
o`lchаnаyotgаn kuchlаnishini kоnpеnsаtsiyalаydi vа zаnjirdа tоk bo`lmаydi.
Hisоblаsh fоrmulаlаri:
YAkоbi – Dаniel elеmеntining E.YU.Kni quyidаgi tеnglаmаlаrdаn
hisоblаnаdi:
(1) ; (2) ; (3) ;наз таж Е E E   
(4) ; хисоб таж Е E E    2 (5).
Muvоzаnаt kоnstаntаsini tоpish tеnglаmаlаri:
aK RT G ln 0  
(6) ; 0 0 zFE G   (7) ; RT zFE K таж a 303,2/ lg  (8).
Elеktrоd pаtеntsiаllаrini аniqlаsh tеnglаmаlаri:
...экн Cu тажE    
(9) ; ...экн таж Cu E     (10); Zn экн тажЕ     ... (11);
таж экн Zn E  ...  
(12).
Bufеr eritmаning pH ni Nеrnst tеnglаmаsidаn hisоblаnаdi:
0 ... lg. 0591,0 0
.. экн H гх таж a E     
(13);
pH E a E Е
наз
Hназтаж 0591,0 lg. 0591,0     
(14) ;
17

bu еrdа 0
...
0
. экн гх назE     ; 0591,0
lg наз таж
H
Е E a   (15);
0591,0
таж наз хис
Е Е pH  
(16), bu еrdа T=298 K dа 2,303 RT/F=0,0591.
Elеktrоd pоtеntsiаllаrini iоnlаrning o`rtаchа аktivlik kоeffitsiеntlаri оrqаli
hisоblаsh:
m a  
(17) ; ) / lg( 303,2 ) , ( 2 0 2 Cu Cu Cu a a
zF
RT E Cu Cu E     (18);
) / lg( 303,2 ) ( 2 0 2
Zn Zn Zn a a
zF
RT E Zn Zn E    
(19).
Gаlvаnik elеmеntlаrning E.YU.Kvа elеktrоd pоtеntsiаllаrining nаzаriy
qiymаtlаri:
; 10,1 В E Д Я  
; 0183,1 B ЕN
; 521,0 /2 B Cu Cu   
; 337,0 /2 B Cu Cu    ; 763,0 /2 B Zn Zn    ; 699,0 0.. В гх  
); ( 2415,0 ... ритма туйинган у В экн  
В экн 2812,0 ...   (1,0 M eritmа)
Ishning bаjаrilishi:.

18

(1)–(5) tеnglаmаlаrdаn YAkоbi-Dаniel elеmеntining E.YU.K
hisоblаngаndаn so`ng (6)–(8) tеnglаmаlаrdаn gаlvаnik hisоblаnаdi vа jаrаyonning
kimyoviy qаytаr yoki qаytmаsligi hаqidа fikr yuritilаdi (1-jаdvаl.)
Аlоhidа elеktrоdning pоtеntsiаlini аniqlаsh uchun sоlishtirmа elеktrоdi
(vоdоrоd, kаlоmеl, kumush xlоrid yoki bоshqа kutblаnmаydigаn stаndаrt
elеktrоd) vа o`rgаnilаyotgаn elеktrоddаn ibоrаt gаlvаnik elеmеnt tuzilаdi (1-
jаdаvаl) vа (9) – (12) tеnglаmаlаrdаn elеktrоdning pоtеntsiаli hisоblаnаdi.
Elеktrоdlаrning suvli eritmаlаridаgi iоnlаrning o`rtаchа аktivlik
kоeffitsiеntlаri оrqаli hаm mis vа rux elеktrоdlаrining pоtеntsiаllаri (17) – (19)
tеnglаmаlаrdаn nаzаriy hisоblаnаdi vа 2-jаdvаlgа yozilаdi.
YAkоbi – Dаniel elеmеntining E.YU.Kvа tеrmоdinаmik muvоzаnаt
kоnstаntаsi, аlоhidа elеktrоdlаrning pоtеntsiаllаri
vа bufеr eritmаning vоdоrоd ko`rsаtkichi.
1-jаdvаl.
Elеmеnt zаnjiri Е
tа
j Е
xi
s Е
nа
z ∆Е
1
= ∆ Е
2
= lgK
a K
a Cu
tаj Zn tаj 0
CuE
xis 0ZnE xis
19

Е
tаj -
Е
nаz Е
xis
-
Е
nаz  Zn ZnSO CuSO Cu / // / 4 4   Hg Cl Hg KCl CuSO Cu / / // / 2 2 4 )( 4 2 2 )( / // // /   Zn ZnSO KCl Cl Hg Hg
2-jаdvаl.
Elеktrоlitlаrning suvli eritmаlаrdаgi iоnlаri o`rtаchа аktivlik kоeffitsiеntlаri оrqаli
hisоblаngаn elеktrоd pоtеntsiаllаri (t=25 0
C).
Elеktrоd m, mоl/1000g N
2 О
 a 0E тажE
назЕ
Zn Zn
Cu Сu
/
/
2
2


Tаjribаlаrning yakunidа o`lchаshlаrning xаtоliklаri bаhоlаnаdi.
Fe 3+
/Fe 2+
nistandartoksidlanish-qaytarilishpotеntsialinio`lchash
Ushbu ishdа stаndаrt оksidlаnish – qаytаrilish pоtеntsiаlini vа quyidаgi
rеаktsiyani muvоzаnаt kоnstаntаsini аniqlаsh kеrаk:
Fe 3+
+e -
=Fe 2+
Ishni bаjаrish. Оksidlаnish – qаytаrilish pоtеntsiаlini аniqlаsh uchun
E.YU.Ksi kоmpеnsаtsiоn usul bilаn o`lchаnаdigаn elеmеnt yig`ilаdi:
Pt|Fe 3+
/Fe 2+
|KCl|Hg
2 Cl
2 |Hg
Оksidlаnish – qаytаrilish sistеmаlаrini quyidаgi mоddаlаrdаn tаyyorlаnаdi:
0,1 n li sulfаt kislоtаdа 0,1 M FeSO
4 vа 0,1 M Fe
2 (SO
4 )
3 yoki 0,1 n li HCl dа 0,1 n
li FeCl
2 vа FeCl
3 eritmаlаri. Kеyin iоnni оksidlаngаn vа qаytаrilgаn shаkllаri
nisbаti turli bo`lgаn eritmаlаr tаyyorlаnаdi: 9:1; 8:2; 7:3; 6:4; 5:5; 4:6; 3:7; 2:8;
1:9. Оlingаn аrаlаshmа bilаn idish to`ldirilаdi vа kаlоmеl elеktrоdgа nisbаtаn
pоtеntsiаl o`lchаnаdi. E.YU.Kni o`lchаsh uning qiymаti dоimiy bo`lgunchа
dаvоm qildirilаdi. O`lchаshdаn kеyin eritmаdаn 10 ml dаn ikkitа nаmunа оlinаdi.
20

Birinchi nаmunа 0,1 n li pеrmаngаnаt bilаn titrlаb Fe 2+
miqdоri аniqlаnаdi.
Ikkinchi nаmunаdаn iоdоmеtrik titrlаsh yordаmidа Fe 3+
аniqlаnаdi.
Xulosa
1. Xulosa qilib aytadigan bo’lsak, galvanik elementlarning elektr yurutuvchi
kuchi (E.YU.K) haqidagi talimot elektrokimyoning asosiy bo’limlaridan
biri bo’lgan.Kimyoviy reaksiya natijasida elektr energiyasi ishlab
chiqaradigan, yani kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantirib
beradigan asboblar galvanik elementlar deyiladi.
2. Elektr toki beruvchi galvanik element muvozanat holatga kelganda
element qaytar holda ishlaydi.Galvanik element qaytar holatda ishlaganda
hosil bo’ladigan potensiallarning maksimal farqi uning elektr yurutuvchi
kuchi (E.YU.K) deyiladi. Har qanday galvanik elementning elektr
yurutuvchi kuchi eritmaning pH iga bog’liq
3. Galvanik elementga Yakobi- Daniel taklif qilgan element misol bo’la
oladi.Bu element mis sulfat va rux sulfat eritmalariga tushirilgan mis va
rux plastinkalaridan iborat.
21

Foydalanilgan adabiyotlar.
1. Рустамов Х . Р . Физик кимё , Тошкент : Узбекистон , 2000, 332 б
2.Усмонов Х.У., Рустамов Х.Р., Рахимов Х.Р. Физик химия. Тошкент:
“Ўқитувчи”, 1974.
3. Акбаров Х.И. “Физикавий кимё”, Тошкент: ЎзМУ, 2006, 66 б.
4. Kирeeв В.A. Kурс физическoй химии, M., Химия, 1985.
5. Х.I.Akbarov “Fizikaviy kimyo”, Toshkent: O’zMU, Ma’ruzalarning elektron
versiyasi. 2006 y
6. Rajabov X . M . «Fizikaviy kimyo» fani bo`yicha o ` quv - uslubiy majmua .
Urganch Davlat Universiteti, 2015- yil.
7.Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. “Физикавий кимёдан амалий машғулотлар”,
Тошкент; ЎзМУ, 2006, 43 б.
8. www. z iyo.net
22

9. http://www.fizchim.ru .
MUNDARIJA
1. Kirish........................................................................3
2. Elektr yurutuvchi kuch o’lchovi...............................5
3. Veston elementi .....................................................6
4. Galvanik elektrodlar termodinamikasi...................10
5. Galvanik elementning E.YU.K ning asosiy
tenglamasi................................................................12
6. Debay va Xyukkel tenglamasi.................................13
7. Akkumulyatorlar......................................................16
8. Tajriba qism.............................................................16
9. Xulosa......................................................................22
10.Foydalanilgan adabiyotlar.....................................23
23

Galvanik elementlar elektr yurituvchi kuchi va uni aniqlash usullari

Купить