Как составить схему гальванического элемента

В основе работы гальванического элемента, или элемента Даниэля, лежат химические реакции для выработки электрической энергии. Несколько гальванических элементов соединенных между собой составляют батарею. Расчет такой электрохимической ячейки не составляет трудностей.

Вам понадобится

• Справочная литература
• База по окислительно-восстановительным потенциалам
• Стандартные электродные потенциалы при 25o С
• Ручка
• Листок бумаги

Инструкция

1. Подобрать химические элементы, которые будут использованы для работы с помощью базы по окислительно-восстановительным потенциалам. Очень часто в таких целях используют сульфат цинка и медный купорос, потому что их очень легко приобрести в любом садоводческом магазине.
2. Записать формулу гальванического элемента в стандартном виде. Например:
   Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu
   Здесь вертикальная линия обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия – солевой мостик.
3. Записать электродные полуреакции, пользуясь таблицей электродных потенциалов. Обычно их записывают в виде реакций восстановления. Для нашего примера это выглядит следующим образом:
   Правый электрод: +2Cu + 2e = Cu
   Левый электрод: +2Zn + 2e = Zn
4. Записать общую реакцию на гальваническом элементе. Она представляет собой разность между реакциями на правом и левом электродах:
   +2Cu + Zn = Cu + Zn2+
5. Рассчитать потенциалы левого и правого электродов по формуле Нернста.
6. Рассчитать электродвижущую силу (ЭДС) для гальванического элемента. Она, в общем случае, равна разности потенциалов левого и правого электродов. Если ЭДС положительна, то реакция на электродах протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция. Для большинства гальванических элементов ЭДС находится в пределах 1.1 Вольта.