Электролиттік және гальваникалық элементтер
Электролиттік және гальваникалық элементтер электрохимиялық элементтердің екі түрі болып табылады. Электролиттік және гальваникалық элементтерде тотығу-тотықсыздану реакциялары жүреді. Ұяшықта анод және катод деп аталатын екі электрод бар. Тотығу реакциясы анодта, ал тотықсыздану реакциясы катодта жүреді. Электродтар бөлек электролит ерітінділеріне батырылады. Әдетте бұл ерітінділер электрод түріне байланысты иондық ерітінділер болып табылады. Мысалы, мыс электродтары мыс сульфаты ерітінділеріне, күміс электродтар күміс хлоридінің ерітіндісіне батырылады. Бұл шешімдер әртүрлі; сондықтан оларды ажырату керек. Оларды бөлудің ең көп тараған жолы - тұзды көпір.
Электролиттік жасуша дегеніміз не?
Бұл химиялық қосылыстарды бұзу немесе басқаша айтқанда электролиз жасау үшін электр тогын пайдаланатын ұяшық. Сондықтан электролиттік жасушалар жұмыс істеуі үшін электр энергиясының сыртқы көзін қажет етеді. Мысалы, ұяшықтағы екі электрод ретінде мыс пен күмісті алсақ, күміс сыртқы қуат көзінің (батарея) оң терминалына қосылады. Мыс теріс терминалға қосылған. Теріс терминал электрондарға бай болғандықтан, электрондар терминалдан мыс электродқа ағып кетеді. Сондықтан мыс азаяды. Күміс электродта тотығу реакциясы жүреді, ал босатылған электрондар батареяның электронды жетіспейтін оң терминалына беріледі. Төменде мыс және күміс электродтары бар электролиттік ұяшықта өтетін жалпы реакция берілген.
2Ag(лар) + Cu2+(ақ)⇌ 2 Ag+(ақ) + Cu(лар)
Гальваникалық элемент дегеніміз не?
Гальваникалық немесе вольтты элементтер электр энергиясын сақтайды. Батареялар жоғары кернеу алу үшін гальваникалық элементтер сериясынан жасалған. Гальваникалық элементтердегі екі электродтағы реакциялар өздігінен жүреді. Реакциялар жүріп жатқан кезде сыртқы өткізгіш арқылы анодтан катодқа электрондар ағыны жүреді. Мысалы, екі электрод гальваникалық элементте күміс және мыс болса, күміс электрод мыс электродқа қатысты оң болады. Мыс электроды анод болып табылады және ол тотығу реакциясынан өтеді және электрондарды шығарады. Бұл электрондар сыртқы контур арқылы күміс катодқа барады. Демек, күміс катод тотықсыздану реакциясына түседі. Электрон ағынын қамтамасыз ететін екі электрод арасында потенциалдар айырмасы пайда болады. Төменде жоғарыдағы гальваникалық жасушаның өздігінен жүретін жасушалық реакциясы берілген.
2 Ag+(ақ)+ Cu(лар)⇌ 2Ag(лар) + Cu2+(ақ)
Электролиттік элемент пен гальваникалық элементтің айырмашылығы неде?
• Электролиттік элементтер жұмыс істеу үшін сыртқы электр энергия көзін қажет етеді, бірақ гальваникалық элементтер өздігінен жұмыс істейді және электр тогын шығарады.
• Электролиттік элементте ток бағыты гальваникалық элементтердегіге қарама-қарсы болады.
• Электродтардағы реакциялар жасушалардың екі түрінде де кері болады. Яғни, электролиттік ұяшықта күміс электрод – анод, ал мыс электрод – катод. Дегенмен, гальваникалық элементтерде мыс электрод анод, ал күміс электрод катод болып табылады.
• Электрохимиялық ұяшықта катод оң, ал анод теріс. Электролиттік ұяшықта катод теріс, ал анод оң болады.
• Электролиттік элементтердің жұмысы үшін гальваникалық элементтерден жоғары кернеу қажет.
