27.10.2001 09:35:44
Zinkochloridový článek - ZnCl - 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 Zinkochloridovém článku slouží jako elektrody uhlík a zinek v elektrolytu chloridu zninečnatého. Uhlíková elektroda je obklopena oxidem manganičitým a ten podléhá elektrochemickému ději, obdobně jako zinek.
Standartní elektrodové potenciály uvažovaných polorovnic jsou, jak vyplývá ze schématu polorovnic u manganu a u zinku následující:
2/0 Zn(OH)2 / Zn Zn(OH)2 + 2e---› Zn + 2OH-1 E0 = - 1,246
a
4/3 MnO2 / Mn2O3 2MnO2 + 2e- + H2O --› Mn2O3 + 2OH-1 E0 = + 0,15
Větší je potenciál u redukce MnO2, takže tato poloreakce probíhá v naznačeném směru .Reakce se zinkem probíhá ve směru opačném. (pozn.: v tomto případě jsem zvolil jako místo oxidu manganitého hydroxidoxid manganitý a místo hydroxidu zinečnatého oxid zinečnatý). Hydroxidové anionty vznikající redukcí oxidu manganičitého se spotřebovávají na oxidaci zinku.
Zn + 2OH-1 - 2e---› ZnO + H2O
  a  
2MnO2 + 2e- + 2H2O --› 2MnOOH + 2OH-1
Pozn.: Zde jsem použil určité zjednodušení (zde klik na úplný zápis dějů na elektrodách):
Pro zinkovou elektrodu platí, že se zinek oxiduje v elektrolytu chloridu zinečnatého, 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 oxidu manganičitého redukuje hydroxidoxid manganitý.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 :
2MnO2 + Zn + H2O --› 2MnOOH + ZnO
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][úplný zápis dějů na elektrodách]

[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]