Номер 1, страница 108 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 24. Коррозия металлов и её предупреждение. Глава V. Электрохимические реакции - номер 1, страница 108.

Условие.

• Что такое гальванический элемент?

Решение.

Решение 2.

Гальванический элемент (также известный как вольтов элемент) — это химический источник электрического тока, то есть устройство, в котором энергия самопроизвольно протекающей окислительно-восстановительной реакции преобразуется в электрическую энергию. Своё название он получил в честь итальянских учёных Луиджи Гальвани и Алессандро Вольты.

Классический гальванический элемент состоит из двух разных металлов (или металла и неметаллического проводника, например, графита), которые служат электродами. Каждый электрод погружен в раствор электролита, обычно — в раствор соли того же металла. Эти две части, называемые полуэлементами, соединены между собой солевым мостиком (U-образная трубка, заполненная концентрированным раствором электролита) или пористой мембраной. Солевой мостик необходим для перемещения ионов между полуэлементами, что позволяет поддерживать электронейтральность растворов и замыкать электрическую цепь. Электроды соединяются между собой во внешней цепи металлическим проводником.

Принцип работы гальванического элемента основан на том, что разные металлы имеют разную способность к окислению (отдаче электронов).

• Более активный металл, имеющий более низкий электродный потенциал, выступает в роли отрицательного полюса — анода. На нём происходит процесс окисления: атомы металла отдают электроны и переходят в раствор в виде положительно заряженных ионов.
• Менее активный металл, с более высоким электродным потенциалом, является положительным полюсом — катодом. На нём происходит процесс восстановления: катионы металла из раствора электролита принимают электроны и осаждаются на поверхности катода в виде нейтральных атомов.

В результате этого электроны начинают двигаться по внешнему проводнику от анода к катоду, создавая упорядоченное движение заряженных частиц, то есть электрический ток.

Наглядным примером является элемент Даниэля-Якоби, состоящий из цинкового и медного электродов, погруженных в растворы своих солей (сульфата цинка $ZnSO_4$ и сульфата меди(II) $CuSO_4$ соответственно).

Процессы на электродах:
На аноде (цинк, Zn): $Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}$
На катоде (медь, Cu): $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0$
Суммарная реакция, протекающая в элементе: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$

Ответ: Гальванический элемент — это химический источник электрического тока, устройство, преобразующее химическую энергию спонтанной окислительно-восстановительной реакции в электрическую энергию.