ТУ-София ф-л Пловдив

катедра Химия

студент:.......Найден Милков Исапов

специалност:...АИУТ..

група:...31а..фак. :.340102...

П Р О Т О К О Л 2

Тема на упражнението:

Електрохимични системи

дата: 02.11.2004г.

пеподавател:.........................

Окислително-редукционните процеси, които протичат на елекртодите при протичане на електричен ток през разтвор или стопилка на електролит, се наричат електролиза. При електролизата катионите се редуцират на катода, а на анода анионите се окисляват (отдават електрони). Продуктите на тези реакции се отделят около електродите или сключват вторични реакции. Когато се разглежда електролиза във воден разтвор, се има предвид, че освен йоните на електролита има и водородни и хидрокслилни йони. От няколкото възможни процеса се извършва този, който изисква най-малко енергия за катода това е реакцията, изискваща най-голям положителен потенциал, а за анода най-малък. При протичане на електричен ток през електрохимичната система потенциалите на електродите се променят, като изменението на този потенциал в сравнение с равновесната му стойност се нарича е л е к т р о д н а п о л я р и з а ц и я и се бележи с DЕ

DЕ = Е_i Е,

където DЕ е електродната поляризация, Е_i е потенциалът на електрода под ток, а Е е равновесния потенциал.

Потенциаялът на катода се измества винаги към по-положителни стойности, а на анода към по-отрицателни (катодната поляризация е винаги отрицателна, а анодната положитена).

Химичните източници на електроенергия са системи, които превръщат химичната енергия в електрична. Те са два вида: първични химични източници на електроенергия (галванични елементи) и вторични източници (акумулатори). Галваничните елементи могат да се използват еднократно, а акумулаторите многократно, защото първоначалното им положение може да се възтанови при пропускане на постоянен ток в обратна посока. Всеки галваничен елемент се сътои от два електрода, потопени в разтвор на електролити, като полуелементите се намират в контакт (чрез пореста преграда или U-видна тръба, пълна с електролит). Отрицателния електрод се нарича анод (на него се извършват окислителни процсеси), а положителния е катод (протичат редукционни процеси). Галваничния елемент може да се състои от еднакви електроди, потопени в разтвор на един и същи електролит с различна концентрация (концентрационни галванични елементи). Като при всеки галваничен елемент, ЕДН е равно на разликата от двата електродни потенциала

ЕДН = Е_к - Е_а

При консумация на ток от галваничния елемент се извършват необратими процеси, които водят до понижение на ЕДН това явление се нарича галванична поляризация. Причина за това са необратимите изменения на повърхността на електродите и на електролита в близост до тях.

Всеки обратим галваничен елемент може да се използва като акумулатор, но в практиката намират приложение малко от тях, поради изискването за голям капацитет и КПД. Най-голямо практическо приложение имат киселите (оловни) и алкалните(Fe-Ni; Cd-Ni; Ag-Zn и др.). Оловния акумулатор се състои от оловни плочи, в чиито отвори е поставена активната маса, и за електролит служи сярна киселина с концентрация 27-38%. При разреждане се извършват реакциите:

Pb 2e + SO₄^2- = PbSO₄ (на анода)

PbO₂ + 4H⁺ + 2e + SО₄^2- = PbSO₄ + 2H₂O (на катода)