Рассмотрим две батареи, окружающие медный электрод:
Цинк-медные и медно-серебряные батареи.
В первой ячейке, известной как ячейка Даниэля, электроды сделаны из цинка и меди, и мы замечаем, что цинк подвергается окислению, то есть отдает электроны меди, которая, следовательно, является анодом. Медный электрод, в свою очередь, работает как катод, принимая электроны и восстанавливаясь.
Однако можно заметить, что во второй стопке, медно-серебряных электродах, медь работает не как катод, а как анод, на этот раз окисляясь.
Это показывает нам, что при сравнении этих трех электродов тенденция к восстановлению работает следующим образом:
| Цинк |
Таким образом, эта способность подвергаться редукции называется Потенциал снижения (Eкрасный). Поскольку это значение зависит от давления, температуры и концентрации раствора, стандартный потенциал (или нормальный, при 25 ° C, давлении 1 атм и концентрации 1,0 моль / л), что обозначается символом А ТАКЖЕ0. Верно и обратное, есть Потенциал окисления (Eокси), который в данном случае имеет порядок возрастания:
| Цинк> Медь> Серебро |
Чем ниже стандартный восстановительный потенциал, тем выше способность металла отдавать электроны и наоборот. Точно так же, чем ниже стандартный окислительный потенциал, тем выше способность металла принимать электроны, и наоборот.
| В куче виды с наивысшим Ered подвергаются восстановлению, а другие виды с наивысшим Eoxy - окислению. |
Если мы приспособим вольтметр, подобный показанному на рисунке выше, к одной из этих ячеек, будет измеряться сила производимого ими электрического тока, то есть его электродвижущая сила (ЭДС или E) или разность потенциалов (U или ddp) *. Значение указывается в вольтах (В), как правило, на аккумуляторных блоках и этикетках.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Разница потенциалов (U или ddp) батареи указана на этикетке.
Электродвижущая сила может быть выражена через потенциал восстановления или окисления. Важно помнить, что эти потенциалы имеют одинаковое значение, но противоположные знаки.
Для расчета напряжения батареи в штатном состоянии воспользуемся следующим выражением:
| ∆И0 = И0красный (катод) - А ТАКЖЕ0красный (анод) |
или же
| ∆И0 = И0окси (анод) - А ТАКЖЕ0кислород (катод) |
Таким образом, на вольтметре отображаются не абсолютные значения каждого электрода, а разность потенциалов между ними.
* Мы считаем разность потенциалов равной электродвижущей силе, потому что расчет разности потенциалов генератора задается уравнением: U = E - r.i, где:
U = разность потенциалов
E = электродвижущая сила
r = внутреннее сопротивление
i = сила электрического тока
Но в химии мы рассматриваем батареи как идеальные генераторы, так что их внутреннее сопротивление незначительно по сравнению с электрической цепью. Итак, мы имеем U = E.
Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:
FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Возможная разница батареи»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diferenca-potencial-uma-pilha.htm. Доступ 28 июня 2021 г.
