ВУЗы и колледжи
Гальванический элемент. Как определить что является катодом, а что - анодом?
Например пластина Ni иZn, погружённые в раствор, соответственно, NiSo4 и ZnSo4. И как заряжённые сами пластины?
Идея с электрохимическим рядом напряжений очень хорошая. Разовьем ее?
Если пластинку любого металла опустить в воду, то на границе вода-металл возникает скачок потенциала. Полярные молекулы воды «вытягивают» с пластинки ионы металла, на пластинке получается отрицательный заряд за счет оставшихся электронов. Конечно, гидратированные ионы металла далеко не уйдут, так и находятся у границы пластинки. Но все равно получается разделение зарядов, а следовательно, скачок потенциала.
Так будет на границе ЛЮБОГО металла с водой или водным раствором электролита. НО, чем правее стоит металл в ряду напряжений, тем прочнее металлическая связь в решетке металла, тем труднее он отдает свои ионы воде, тем меньше будет скачок потенциала на границе металл вода. И, наоборот, чем левее стоит металл в ряду напряжений, тем легче он отдает свои ионы воде. (Такие металлы, как натрий, калий, кальций вообще растворяются в воде) .
Теперь обратимся к системе никель-цинк в воде. Пусть каждая из пластинок будет в своем сосуде с водой (или раствором своей соли, например, цинковая пластинка – в растворе соли цинка (например ZnSO4), никелевая – в растворе соли никеля (NiSO4). Соединим сосуды изогнутой трубкой-мостиком, заполненной также электролитом (в принципе любым, лишь бы не реагировал с сульфатами, а можно и любым из двух сульфатов) . А пластинки соединим проволокой, имеющей некоторое сопротивление. На цинковой пластинке электронов больше, потому что она уже изначально отдала раствору больше ионов цинка, чем никелевая отдала ионов никеля в раствор. Электроны по проволоке пойдут с цинковой пластинки на никелевую. (Формально направление тока, наоборот, от плюса к минусу, т. е. от никеля к цинку) . В результате этого перемещения электронов на обеих границах металл-раствор нарушится равновесие, которое было до соединения. Чтобы восстановить равновесие, часть ионов цинка перейдет в раствор, создавая новые «лишние» электроны на пластинке. На никелевую пластинку пришли электроны с цинка, и для восстановления равновесия часть ионов никеля из раствора вернется на пластинку, нейтрализуя эти электроны. В растворе около никелевой пластинки получился избыток сульфат-анионов, а около цинковой пластинки – недостаток анионов (потому что ионы цинка перешли в раствор) . Для восстановления равновесия анионы по трубке мостику передвинутся от никеля к цинку. Цепь замкнулась. Электроны продолжают идти от цинка к никелю по проволоке, катионы цинка переходят в раствор (цинковая пластинка растворяется) , катионы никеля возвращаются на свою пластинку, анионы по раствору двигаются от никеля к цинку.
С точки зрения химии цинк окисляется Zn – 2e = Zn(2+), а на никелевой пластинке происходит восстановление Ni(2+) + 2e = Ni. АНОДОМ НАЗЫВАЕТСЯ ЭЛЕКТРОД, НА КОТОРОМ ПРОИСХОДИТ ОКИСЛЕНИЕ. На катоде соответственно восстановление. Зная это, вы никогда не ошибетесь, потому что плюс и минус менее определенные понятия (при электролизе, например, плюс и минус меняются местами, по сравнению с гальваническим элементом, но анодом всегда остается электрод, на котором происходит окисление) .
Если пластинку любого металла опустить в воду, то на границе вода-металл возникает скачок потенциала. Полярные молекулы воды «вытягивают» с пластинки ионы металла, на пластинке получается отрицательный заряд за счет оставшихся электронов. Конечно, гидратированные ионы металла далеко не уйдут, так и находятся у границы пластинки. Но все равно получается разделение зарядов, а следовательно, скачок потенциала.
Так будет на границе ЛЮБОГО металла с водой или водным раствором электролита. НО, чем правее стоит металл в ряду напряжений, тем прочнее металлическая связь в решетке металла, тем труднее он отдает свои ионы воде, тем меньше будет скачок потенциала на границе металл вода. И, наоборот, чем левее стоит металл в ряду напряжений, тем легче он отдает свои ионы воде. (Такие металлы, как натрий, калий, кальций вообще растворяются в воде) .
Теперь обратимся к системе никель-цинк в воде. Пусть каждая из пластинок будет в своем сосуде с водой (или раствором своей соли, например, цинковая пластинка – в растворе соли цинка (например ZnSO4), никелевая – в растворе соли никеля (NiSO4). Соединим сосуды изогнутой трубкой-мостиком, заполненной также электролитом (в принципе любым, лишь бы не реагировал с сульфатами, а можно и любым из двух сульфатов) . А пластинки соединим проволокой, имеющей некоторое сопротивление. На цинковой пластинке электронов больше, потому что она уже изначально отдала раствору больше ионов цинка, чем никелевая отдала ионов никеля в раствор. Электроны по проволоке пойдут с цинковой пластинки на никелевую. (Формально направление тока, наоборот, от плюса к минусу, т. е. от никеля к цинку) . В результате этого перемещения электронов на обеих границах металл-раствор нарушится равновесие, которое было до соединения. Чтобы восстановить равновесие, часть ионов цинка перейдет в раствор, создавая новые «лишние» электроны на пластинке. На никелевую пластинку пришли электроны с цинка, и для восстановления равновесия часть ионов никеля из раствора вернется на пластинку, нейтрализуя эти электроны. В растворе около никелевой пластинки получился избыток сульфат-анионов, а около цинковой пластинки – недостаток анионов (потому что ионы цинка перешли в раствор) . Для восстановления равновесия анионы по трубке мостику передвинутся от никеля к цинку. Цепь замкнулась. Электроны продолжают идти от цинка к никелю по проволоке, катионы цинка переходят в раствор (цинковая пластинка растворяется) , катионы никеля возвращаются на свою пластинку, анионы по раствору двигаются от никеля к цинку.
С точки зрения химии цинк окисляется Zn – 2e = Zn(2+), а на никелевой пластинке происходит восстановление Ni(2+) + 2e = Ni. АНОДОМ НАЗЫВАЕТСЯ ЭЛЕКТРОД, НА КОТОРОМ ПРОИСХОДИТ ОКИСЛЕНИЕ. На катоде соответственно восстановление. Зная это, вы никогда не ошибетесь, потому что плюс и минус менее определенные понятия (при электролизе, например, плюс и минус меняются местами, по сравнению с гальваническим элементом, но анодом всегда остается электрод, на котором происходит окисление) .
Вольтметром постоянного тока. Анод -это плюс, катод-минус.
я химию лет тридцать назад учил, могу и ошибаться, но, думаю, нужно это использовать. 

по движению электронов. подключить вольтметр. ток постоянный
anod bolee aktivnwj metall t.e. Zn, Ni budet katod (sm tablicu elektrootricatelnosti)
Похожие вопросы
- Напишите принцип работы гальванического элемента, если анод из алюминия, а катод – их серебра.
- Составить гальванический элемент с ртутным анодом. Вычислить ЭДС в стандартных условиях и для варианта, если
- 1)Определить ЭДС гальванического элемента
- Помогите пожалуйста с Химией "Гальванический элемент" Zn/ZnCl2||AuCl3/Au
- Разберите работу гальванического элемента. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов.
- Гальванический элемент состоит из электрода опущенного в 1м раствора AgNO3 и стандартного водородного электрода
- Гальванический элемент состоит из электрода опущенного в 1м раствора AgNO3 и стандартного водородного электрода
- помогите составить схему гальванического элемента
- вычислите эдс гальванического элемента, состоящего из железного электрода, погруженного в 0,01М раствор нитрата железа.
- составьте схему напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите эдс гальванического элемента