26.10.2001 23:05:54
Zinkokyslíkový článek - podrobné odvození rovnic
[schéma článku]

Elektrický proud je usměrněný pohyb nabitých částic. V elektrolytu iontů a v kovu elektronů. V článku tedy musí existovat síla, která uvede do pohybu nejen ionty, ale i elektrony.
V zinkokyslíkovém článku slouží jako elektrody uhlík a zinek v elektrolytu hydroxidu draselného. V uhlíková elektrodě je pohlcen kyslík a ten podléhá elektrochemickému ději, obdobně jako zinek.
Standartní elektrodové potenciály uvažovaných polorovnic jsou, jak vyplývá ze schématu polorovnic u kyslíku a u zinku následující:
2/0 Zn(OH)2 / Zn Zn(OH)2 + 2e---› Zn + 2OH-1 E0 = - 1,246
a
0 /-2 O2 / OH-1 O2 + 2H2O + 4e---› 4OH-1 E0 = +0,40
Větší je potenciál u redukce O2, takže tato poloreakce probíhá v naznačeném směru .Reakce se zinkem probíhá ve směru opačném. Hydroxidové anionty vznikající redukcí kyslíku se spotřebovávají na oxidaci zinku.
2Zn + 4OH-1 - 4e---› 2Zn(OH)2
  a  
O2 + 2H2O + 4e---› 4OH-1
Pro zinkovou elektrodu platí, že se zinek oxiduje v elektrolytu hydroxidu draselného, slouží jako anoda (na anodě vždy s výjimkou nabití akumulátorů dochází k oxidaci) a je záporným pólem (elektrony z anody vychází, elektrický proud jde z kladného pólu na záporný, to znamená, že elektrony jdou ze záporného na kladný pól)
Pro uhlíkovou elektrodu platí, že se z kyslíku redukuje hydroxid. Elektroda slouží jako katoda (na katodě vždy s výjimkou nabití akumulátorů dochází k redukci) a je kladným pólem (elektrony na katodu vstupují, elektrický proud jde z kladného pólu na záporný, to znamená, že elektrony jdou ze záporného na kladný pól).
Z uvedených poloreakcí (včetně následného děje) lze sestavit celkovou rovnici :
Zn + O2 + 2H2O --› 2Zn(OH)2
Pozn.: Uvažovali jsme pro zjednodušení standartní elektrodové potenciály E0 namísto správnějších elektrodových potenciálů E. Jejich vztah je určen Nernstovou rovnicí:
E = E0     0,059   log   [koncentrace oxidované formy]
+  
   
    n     [koncentrace redukované formy]

[schéma článku]

[Voltův][Daniellův][Grenetův][Leclancheův][koroze Fe][ZnC (suchý)][ZnCl][OZn][Mn (alkalický)][HgZn][HgCd][AgZn][LiMnO2][Li(CF)n][LiSO2][LiSOCl2][LiI2]

[nahoru][elektrochemie][fyzikální chemie a chemická fyzika][go home]