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. |
| 4Zn
+ 8OH-1
- 8e---›
4ZnO + 4H2O |
|
|
a |
|
| 8MnO2
+ 8e- + 8H2O --›
8MnOOH
+ 8OH-1 |
|
|
| Oxid zinečnatý
podléhá ještě následnému ději (zde
klik na zjednodušený zápis): |
| 4 ZnO + Zn+2
+ 2 Cl-1 + 4 H2O + H2O
--› ZnCl2.4ZnO.5H2O |
|
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 : |
| 8 MnO2 + 4
Zn + ZnCl2 + 9 H2O --› 8
MnOOH + ZnCl2.4ZnO.5H2O |
|
| 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][zjednodušený
zápis]
|
