10.4 Химические источники тока

Химический источник тока (гальванический элемент) представляет собой устройство, создающее электродвижущую силу (э.д.с.) в результате протекания химических реакций на его электродах. Таким образом, химический источник тока-это устройство, которое превращает химическую энергию в электрическую.

Каждый гальванический элемент состоит из двух полуэлементов. В одном полуэлементе осуществляется окислительная полуреакция. В другом полуэлементе протекает восстановительная полуреакция.

Элемент Даниэля

Это классический пример простейшего гальванического элемента. Один из его полуэлементов состоит из цинкового стержня, погруженного в пористый стакан с раствором сульфата цинка (рис. 10.12). В этом полуэлементе происходит процесс окисления:

Цинковый стержень играет роль анода, поскольку на этом электроде происходит окисление. Другой полуэлемент состоит из медного стержня, погруженного в раствор сульфата меди(II). В этом полуэлементе происходит восстановление:

Медный стержень играет роль катода, поскольку на этом электроде происходит восстановление.

Пористый стакан необходим для разделения двух полуэлементов. Он предотвращает смешивание двух растворов, но не препятствует прохождению через них электрического тока.

О знаках зарядов на электродах см. рис. 10.13.

Солевой мостик

Простейшие гальванические элементы, используемые в лабораторной практике, обычно состоят из двух полуэлементов, разделяемых солевым мостиком (рис. 10.12). Солевой мостик выполняет такую же роль, как и пористый стакан в элементе Даниэля. Чаще всего он имеет вид перевернутой U-образной трубки, в которой находится солевой раствор. Трубка с обоих концов закрыта ватными тампонами. В других случаях роль солевого мостика выполняет полоска фильтровальной бумаги, пропитанная солевым раствором. Для изготовления солевого мостика используются такие соли, как нитрат аммония, нитрат калия и хлорид калия.

Оглавление: