Глава I. Как появился гальванический элемент

Электродвижущая сила гальванического элемента

УФА – 2017

Содержание

Введение 3

Глава I. Глава I. Как появился гальванический элемент 4

Глава II. Электродвижущая сила гальванического элемента 6

Глава III. Практические расчеты э.д.с. 8

Заключение 14

Список использованной литературы 15

ВВЕДЕНИЕ

В электрохимической лаборатории довольно часто проводят эксперименты с применением гальванических элементов и электролизеров. Обязательно измеряют их электродвижущую силу (в дальнейшем э.д.с). Для чего же это делается? Откуда эта сила берется? И на что опираются исследователи - довольно актуальные вопросы.

В работе сделана опора на работу элементов с непременным участием электродов. Показаны тесная связь потенциалов электрода и э.д.с. системы, а также области их применения. Данные технологии являются «каркасом» такого раздела химии как электродика.

Некоторые ученые считают, что все методы синтеза перспективных неорганических и органических материалов важны, но у каждого способа свои недостатки, которые необходимо устранять.

Актуальность выбранной темы такова, что без знания устройства электродных систем невозможно грамотно рассчитать электродвижущие силы и установить процессы, происходящие в гальваническом элементе. Степень изученности темы определяется исследованиями различных технических институтов в сотрудничестве физико-химическими объединениями.

Цель работы в том, чтобы кратко и точно охарактеризовать принцип работы э.д.с. А задачами являются разбиение комплексной темы на элементарные области. В конце работы дана литература для уточнения информации. Помимо основных источников есть и дополнительные, знакомство с которыми должно способствовать многофункциональному пониманию темы. Каждому хорошему химику нужно уметь видеть разницу в катодах и анодах и оперировать ими, чтобы правильно описать работу гальванического элемента (с помощью (э.д.с.), и в заключении свести все теоретические выводы к единому и практическому целому.

Глава I. Как появился гальванический элемент

Предпосылки к появлению гальванических элементов. Немного истории. В 1786 году итальянский профессор медицины, физиолог Луиджи Алоизио Гальвани обнаружил интересное явление: мышцы задних лапок свежевскрытого трупика лягушки, подвешенного на медных крючках, сокращались, когда ученый прикасался к ним стальным скальпелем. Гальвани тут же сделал вывод, что это — проявление «животного электричества».

После смерти Гальвани, его современник Алессандро Вольта, будучи химиком и физиком, опишет и публично продемонстрирует более реальный механизм возникновения электрического тока при контакте разных металлов.

Вольта, после серии экспериментов, придет к однозначному выводу о том, что ток появляется в цепи из-за наличия в ней двух проводников из разных металлов, помещенных в жидкость, и это вовсе не «животное электричество», как думал Гальвани. Подергивание лапок лягушки было следствием действия тока, возникающего при контакте разных металлов (медные крючки и стальной скальпель).

Вольта покажет те же явления, которые демонстрировал Гальвани на мертвой лягушке, но на совершенно неживом самодельном электрометре, и даст в 1800 году точное объяснение возникновению тока: «проводник второго класса (жидкий) находится в середине и соприкасается с двумя проводниками первого класса из двух различных металлов… Вследствие этого возникает электрический ток того или иного направления».

В одном из первых экспериментов Вольта опустил в банку с кислотой две пластинки — цинковую и медную — и соединил их проволокой. После этого цинковая пластина начала растворяться, а на медной стали выделяться пузырьки газа. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток.

Так был изобретён «элемент Вольта» — первый гальванический элемент. Для удобства Вольта придал ему форму вертикального цилиндра (столба), состоящего из соединённых между собой колец цинка, меди и сукна, пропитанных кислотой. Вольтов столб высотою в полметра создавал напряжение, чувствительное для человека.

Поскольку начало исследованиям положил Луиджи Гальвани, то и название химического источника тока сохранило память о нем в своем названии.

Итак, гальванический элемент— это химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. И это возникает благодаря электродвижущей силе. Таким образом, в гальванических элементах химическая энергия переходит в электрическую.