ПОӘК 042-06.01.20.249/03-2012

____________ №2 басылым

36 беттің 36 беті

ҚАЗАҚСТАН РЕСУПБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ШӘКӘРІМ атындағы СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
СМЖ-ның 3 бөлім денгейі	ПОӘК	ПОӘК 042-06.01.20.249 /03-2012
ПОӘК «Теориялық электрохимияның негіздері» пәні бойынша оқу-әдістемелік материалдары	«___»____20__№2 басылым

Пәндердің оқу-әдістемелік кешені

«ТЕОРИЯЛЫҚ ЭЛЕКТРОХИМИЯНЫҢ НЕГІЗДЕРІ»

5В072000 – «Бейорганкалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығына арналған

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

Семей

2012

Мазмұны

1 Глоссарий (осы бөлімнің болуы негізді емес)

2 Дәріс оқулар

3 Практикалық және зертханалық сабақтар

4 Курс жұмысы және диплом жобасы (жұмысы)

5 Студенттің өзіндік жұмысы

1 ГЛОССАРИЙРАР

Ескерту-«Глоссарий» бөлімі қажет жағдайда жасалады (міндетті емес)

2 ДӘРІС ОҚУЛАР

Дәріс сабақтарының құрылымы:

Дәріс 1. «Кіріспе. Электрохимиялық процестердің жалпы сипаттамасы».

Дәріс сабақтың мазмұны:

1. Электрохимия пәні.

2. Бірінші және екінші реттік өткізгіштер.

3. Электрохимиялық реакциялардың ерекшеліктері.

Кіріспе.

Электрохимия – химия/қ энергия электр/к энергияға ж/е электр/к энергия химия/қ энергияға айналу процестерін оқитын ғылым. Осындай айналуларының мысалы ретінде жұмыс жасау және зарядталу кезіндегі аккумуляторлы батареяда жүретін процестерді қарастыруға болады. Сонымен, қорғасын аккумуляторда, күкірт қышқылы толтырылған сыйымдылық, оның ішінде екі қорғасын пластинкасы бар – электродтар, біреуі көбікті қорғасынмен, ал екіншісі – PbO₂, қорғасын тотығымен қапталған, жұмыс барысында мынадай химиялық реакция жүреді:

Pb + PbO₂ + 2Н₂SО₄ = 2PbSО₄ + 2Н₂О

екі реакцияның суммасы болып табылатын:

І. Pb + SО₄^2- = 2PbSО₄ + 2ê

- көбікті қорғасынмен қапталған электродта, және

ІІ. PbO₂ + 4Н ⁺ + SО₄^2- = PbSО₄ + 2Н₂О – 2ê

- қорғасын тотығымен қапталған электродта жүретін.

Электрондар, бір электродтан екінші электродқа сыртқы тізбек арқылы өтіп электродты реакцияға түсіп электр тоғын туғызады. Аккумуляторда өтетін химиялық реакция нәтижесінде сыртқы тізбекте электр тоғының пайда болу процесі, аккумулятордың разрядталу процесі деп аталады.

Электрлік энергия, қорғасын аккумуляторында қорғасын мен қорғасын тотығының жаратылуы және электродтарда қорғасын сульфаты PbSО₄ жиналу арқылы бөлінеді. Қорғасын аккумуляторының разрядталу процесі барлық қорғасын тотығы PbO₂ жаратылып және екі электродта да тек қорғасын сульфаты PbSО₄ болғандағана аяқталады. Аккумулятроды зарядтау үшін оның үстінен сыртқы көз арқылы үздіксіз тоғын жібереді. Осы кезде электродтарда жоғардағы І,ІІ реакциялар кері жүреді, яғни электр/к энергия химия/қ энергияға айналуы:

2PbSО₄ + 2Н₂О = Pb + PbO₂ + 2Н₂SО₄

Электр/к энергияның химия/қ энергияға айналу процестерін электролиз деп атайды.

Электрохимиялық процес жүретін электрохимиялық жүйе І-ші текті өткізгіштерден – электродтардан басқа ІІ-ші текті өткізгіштерден – электродтар арасындағы кеңістікті толтыратын, өткізетін ерітінді немесе балқымадан, және сыртқы электр тізбегін құратын І-ші текті өткізгіштерден тұрады.

Химия/қ және электр/к энергияның өзара өтулері тек электрохимиялық жүйелерде жүре алады, ал осы жүйелердің ерекшеліктері электрохимия пәнінде қарастырылады деп анықтайды.

Электрохимия пәнінде электролиттер ерітінділерінің қасиеттері, электрохимиялық реакциялар жүргенде ерітінділерде өтетін процестер, электролит ерітінділерін зерттейтін бірқатр әдістер, электродтар жанындағы ерітіінділер қабатының (ҚЭҚ) құрылысы, электродты процестердің кинетикасын, электролиз процесі деген бөлімдер қарастырылады.