Azərbaycan Respublikası Elm və Təhsil Nazirliyi Dövlət İqtisad Universitetinin nəzdində Qida və

Kimyəvi reaksiyanın xüsusiyyətləri. Verilmiş reaksiyanın kimyəvi reaksiya kimi getməsi üçün onun bir neçə zəruri xüsusiyyəti müşahidə olunmalıdır. Kimyəvi reaksiyanın birinci mühüm xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, reaksiyaya daxil olan komponentlər bir-biri ilə toqquşmalıdır. Əgər başlanğıc maddələrin hissəcikləri toqquşmursa kimyəvi reaksiyanın getməsi mümküt deyildir. Kimyəvi reaksiyanın ikinci mühüm xüsusiyyəti toqquşan hissəciklərin qarşılıqlı təsirdə olaraq birindən digəriən elektron keçidinin baş verməsidir. Toqquşan hissəciklərin reaksiyaya daxil olması onların enerji ehtiyatından, daha doğrusu aktivləşmə enerjisindən asılıdır. İon reaksiyalarının baş verməsi zamanı aktivləşmə enerjisinin çox kiçik qiyməti kifayət edir və bu reaksiyalarda elektron keçidi zamanı onun getdiyi məsafə təxminən öz ölçüsü tərtibində olur. Qeyd etmək lazımdır ki, ionlaşma enerjisi kimyəvi reaksiyaların ən mühüm xarakteristikası hesab olunur.
Kimyəvi reaksiyanın üçüncü mühüm xüsusiyyəti toqquşan hissəciklər arasında elektron keçidinin istənilən müxtəlif istiqamətlərdə və xaotik olaraq baş verməsidir. Buna səbəb toqquşan hissəciklərin özlərinin müxtəlif istiqamətlərdə qarşılıqlı təsirdə olması və reaksiyaya daxil olarkən müxtəlif vəziyyətlərdə olmasıdır.
Verilmiş kimyəvi reaksiyanı elektrokimyəvi reaksiyaya çevirmək üçün ilk növbədə reaksiya aparılan mühitdə elektrik cərəyanının keçidini təmin etmək lazımdır. Elektrik cərəyanı yüklü hissəciklərin nizamlı hərəkəti olduğundan bu zaman elektronların yalnız bir istiqamətdə nizamlanmış keçidinə nail olmaq tələb olunur. Bundan başqa elektrik cərəyanının yaranması üçün bir komponentdən digərinə elektronun keçməsi zamanı getdiyi yol onun ölçüsündən kifayət qədər böyük olmalıdır. Ona görə də kimyəvi reaksiyanı elektrokimyəvi reaksiyaya çevirmək üçün başlanğıc maddələr bir-biri ilə bilavasitə təmasda olmamalı, yəni bir-birindən ayrılmalıdır. Lakin aydındır ki, başlanğıc maddələrin bir-birindən ayrılması zamanı reaksiya baş vermir. Ona görə də elektrokimyəvi reaksiyanın baş verməsi üçün başlanğıc maddələri bir-birindən ayırmaqla yanaşı əlavə şərait yaratmaq lazımdır. Bu şəraitin yaradılması nəticəsində elektronların bir hissəcikdən digər hissəciyə keçidi təmin olunmalıdır. Bunun üçün reaksiyaya daxil olan maddələr bir-birindən ayrıldıqdan sonra onların məhlullarına elektrod adlanan lövhələr daxil edilir və bu lövhələr bir-biri ilə keçirici naqillə birləşdirilir. Lakin qeyd etmək lazımdır ki, bu da elektrik cərəyanının yaranmasını və beləliklə də elektrokimyəvi reaksiyanın getməsini təmin etmir.
Elektrokimyəvi reaksiyanın getməsi üçün elektrik cərəyanı xarici naqillə yanaşı analiz olunan məhluldan da keçməlidir. Bunu müxtəlif üsullarla, məsələn, duz körpüsündən istifadə etməklə təmin etmək olar. Elektrokimyəvi reaksiyaların baş verməsi zamanı başlanğıc maddələr yalnız elektrodların köməyilə qarşılıqlı təsirdə olur. Bu zaman reaksiyanın energetik parametrləri, yəni termiki parametrləri sabit qalır, kinetik parametrləri isə dəyişir. Elektrokimyəvi reaksiyanın sürəti reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılığı, temperatur, katalizator və s.-lə yanaşı elektrod potensialının qiymətindən asılı olur. Qeyd etmək lazımdır ki, elektrokimyəvi reaksiyaların sürəti elektrod potensialının qiyməti ilə funksional asılılıqdadır. İstənilən elektrokimyəvi reaksmiyanı aparmaq üçün elektrokimyəvi element yaratmaq lazımdır. Elektrokimyəvi element eyni məhlula salınmış iki elektroddan və yaxud bir-biri ilə əlaqədə olan iki müxtəlif məhlula salınmış iki elektroddan ibarətdir.
Elektrokimyəvi elementlərdə elektrod-məhlul sərhəddində elektrod potensialı, məhlul-məhlul sərhəddində isə maye diffuziya potensialı yaranır və bu potensiallar elektrokimyəvi elementin elektrik hərəkət qüvvəsini müəyyən edir. Hər bir elektrokimyəvi elementdə reaksiyanın getməsi həmin elementin elektrik hərəkət qüvvəsindən asılıdır. Ümumiyyətlə bütün elektrokimyəvi elementləri iki yerə bölmək olar.
1.Qalvanik element
2.Elektrolitik dövrə
Qalvanik element ele elektrokimyəvi elementə deyilir ki, bu elementdə elektrodlar üzərində reaksiyalar özbaşına gedir və bu reaksiyalar nəticəsində bir elektroddan digərinə elektron axını baş verir, yəni elektrik cərəyanı yaranır. Deməli qalvanik element elektrik cərəyanı mənbəyi rolunu oynayır. Elektrolitik dövrədə isə elektrodlar səthində reaksiyalar özbaşına getmir. Elektrodlar səthində gedən reaksiyalara sadə şəkildə elektrod reaksiyaları adlanır. Bu elektrokimyəvi elementlərdə elektrod reaksiyalarının getməsi üçün element xarici cərəyan mənbəyinə birləşdirilir və cərəyan mənbəyindən elementə onun elektrik hərəkət qüvvəsindən böyük və əks işarəli elektrik hərəkət qüvvəsi verilir. Beləliklə qalvanik elementdə elektrod reaksiyalarının baş verməsi hesabına elektrik cərəyanı yaranır, elektrolitik dövrədə isə elektrik cərəyanının təsiri isə elektrod reaksiyaları baş verir.
Qalvanik elementə misal olaraq Daniel qalvanik elementini göstərmək olar. Əvvəl qeyd etdiyimiz kimi, Daniel qalvanik elementi öz duzları məhlullarına salınmış sink və mis elektrodlarından ibarətdir. Bu qalvanik elemetin sadə şəkildə sxemini aşağıdakı kimi göstərmək olar.

Sink duzu məhluluna salınmış sink metallı qalvanik elementin elektrodlarından birini təşkil edir. Qeyd etmək lazımdır ki, elektrokimyəvi elementin elektrodları həm də onun yarımelementləri adlanır. İstənilən elektrod oksidləşdirici və reduksiyaedicidən ibarət olduğundan onu oksidləşdirici-reduksiyaedici cütü şəklində göstərmək olar. Deməli onda sink elektrodu şəklində göstərilməlidir. Bu yazılışda şaquli xətt məhlul-metal sərhəddini göstərir. Elementin ikinci elektrodu isə öz duzu məhluluna salınmış mis lövhədən ibarətdir. Buna mis elektrodu və ya elektrokimyəvi elementin mis yarımelementi deyilir və şəklində göstərilir.

Metal lövhələr öz duzu məhluluna salındıqdan sonra xarici keçirici naqil vasitəsilə birləşdirilir. Bu keçirici naqildən istifadə etməkdə məqsəd elektronların bir elektroddən digərinə keçməsini təmin etməkdir. Lakin qalvanik elementin elektrodlarının keçirici naqillə birləşdirilməsi hələ elektrik cərəyanı yaranmır. Qeyd etmək lazımdır ki, elektrik cərəyanı yalnız qapalı dövrə əmələ gəldikdə yaranır. Bunun üçün, yəni dövrənin qapanmasını təmin etmək üçün elektronların keçidinə əks istiqamətdə anionların keçidini təmin etmək lazımdır. Bu məqsədlə də duz körpüsündən istifadə olunur. Duz körpüsü U-şəkilli boru olub, içərisinə doymuş və aqar-aqar məhlulu doldurulur. Aqar-aqar məhlulundan istifadə etməkdə məqsəd məhlulunun axıcılığının qarşısını almaqdır.
Dövrə qapandıqdan sonra sink elektrodunun səthində oksidləşmə prosesi baş verir və əmələ gəlmiş ionları məhlula keçir. Ondan ayrılan elektronlar isə xarici naqillə mis elektroduna keçir. Mis elektrodunun səthində elektron artığı yarandığından məhlulda olan ionları onun səthinə gələrək reduksiya olunur. Sink və mis elektrodları səthində gedən reaksiyaları birləşdirsək bu qalvanik elementdə gedən reaksiyanı ümumi şəkildə aşağıdakı kimi göstərmək olar.

Deməli sink-mis qalvanik elementinin işləməsi zamanı sink lövhə salınmış məhlulda ionlarının, mis lövhə salınmış məhlulda isə anionlarının artığı yaranır. Ona görə də sink elektrodu salınmış məhluluda ionlarının duz körpüsünə, daha döğrusu mis elektroduna tərəf miqrasiyası baş verir və mis elektrodu qalvanik elementin katodu adlanır. Eyni qayda ilə mis lövhə salınmış məhlulda ionları duz körpüsünə, daha doğrusu sink elektroduna tərf miqrasiya edir və sink elektrodu qalvanik elementin anodu adlanır.
Beləliklə, qalvanik elementin işləməsi zamanı xarici naqillə elektron keçidinin baş verməsi ilə yanaşı, duz körpusu vasitəsilə əks yüklü ionların miqrasiyası baş verir və təkcə xarici naqildə deyil, həm də duz körpüsündə elektrik cərəyanı yaranır. Ümumiyyətlə qalvanik elementin işləməsi zamanı yaranan cərəyan əslində elementin müxtəlif hissələrində üç müxtəlif yolla keçir.
1.Elektrodlarda və onları birləşdirən naqildə elektrik cərəyanı elektronların nizamlı hərəkəti hesabına keçir.
2.Məhlulda və duz körpüsündə elektrik cərəyanı bir-birinə əks istiqamətdə miqrasiya edən ionların hesabına keçir. Qeyd edək ki, duz körpüsündə cərəyan mis elektroduna tərəf hərəkət edən və sink elektroduna tərəf hərəkət edən ionlarının hesabına yaranır.
3.Elektrodların səthində oksidləşmə və ya reduksiya prosesinin getməsi hesabına keçir və bu zaman məhlulun ion elektrik keçiriciliyi elektrodların elektron keçiriciliyi ilə qapalı dövrə əmələ gətirir. Bu oksidləşmə və reduksiya reaksiyaları ion keçiriciliyini elektron keçiriciliyinə və əksinə elektron keçiriciliyini ion keçiriciliyinə çevirir.
Qeyd etmək lazımdır ki, istənilən yarımelementin işləməsi üçün onun digər yarımelementlə əlaqələndirilməsi əsas şərtdir. Yəni yarımelement ayrılıqda olduqda işləyə bilmədiyi üçün onun səthində oksidləşmə və ya reduksiya reaksiyası getməsi mümkün deyildir və ona görə də yarımelement ayrılıqda olduqda onun potensialından danışmaq olmaz. Katodda gedən reaksiyalara misal olaraq aşağıdakıları göstərmək olar.



Anod reaksiyalarına misal olaraq


Elektrokimyəvi elementlərin təsviri zamanı kimyəvi qablar, elektrodlar, məhlullar, duz körpüsü və s.-in təsviri üçün xeyli vaxt tələb olunur. Bu da, xüsusilə ardıcıl olaraq bir neçə elektrokimyəvi elementin yazılışı zamanı müəyyən çətinliklər yaradır. Bunu nəzərə alaraq sink-mis qalvanik elementində olduğu kimi elektrokimyəvi elementlərin yazılışı zamanı hər dəfə elektrod şəkli çəkməmək üçün elektrokimyəvi simvolların köməyilə yazılan sxemlərdən istifadə etmək qəbul edilmişdir. Bu cür yazılışda elektrod-məhlul sərhəddini göstərmək üçün bir şaquli xəttdən istifadə olunur. Məsələn, sink elektrodunda olduğu kimi, . Bir şaquli xətt elektrod-məhlul sərhəddində verilmiş yarımreaksiyanın getməsi nəticəsində müəyyən potensialın yaranmasına işarədir.
Bəzən məhlul-məhlul sərhəddini də bir şaquli xəttlə göstərirlər. Bu halda məhlul-məhlul sərhəddində maye diffuziya potensialı yaranır. Ümumiyyətlə maye diffuziya potensialı bir-biri ilə qarışmayan iki məhlul sərhəddində kation və anionların bir-birinə əks istiqamətdə müxtəlif sürətlə hərəkəti zamanı yaranır. Duz körpüsündən istifadə etdikdə maye diffuziya potensialının qiyməti sıfra yaxınlaşır. Buna səbəb duz körpüsünün daxilində olan və ionlarının bir-birinə əks istiqamətdə eyni sürətlə hərəkət etməsidir. Maye diffuziya potensialının qiyməti sıfra yaxın olduğu halda məhlul-məhlul sərhəddini iki şaquli xəttlə ( ) göstərirlər. Bunlardan başqa elektrokimyəvi elementin təsviri zamanı elektrodların daxil edildiyi məhlulların qatılığınə da göstərmək lazımdır.
Qalvanik elementin təsviri zamanı elektronların soldan sağa tərəf istiqamətləndiyi qəbul edilir. Bunun üçün solda anod, sağda isə katod göstərilir. Deyilənləri nəzərə alaraq sink-mis elektrodunu aşağıdakı kimi təsvir etmək olar.

Bu yazılış sink-mis qalvanik elementinin sink və mis lövhələrinin müvafiq olaraq və məhlullarına salınması ilə yaradıldığını və iki şaquli xətt məhlulların bir-biri ilə qarşmaması üçün duz körpüsü ilə ayrıldığını göstərir. Bəzən elektrod eyni bir elementin iki müxtəlif oksidləşmə dərəcəsinə malik ionlarının duzlarından hazırlanılır. Bu halda elektron keçiricisi kimi inert materiallardan, əsasən də platindən istifadə olunur. İnert material elektrod reaksiyasında iştirak etmir və sadəcə qalvanik elementin işləməsi üçün elektronun bir yarımelementdən digərinə daşınmasını təmin edir. Belə elektrodlara misal olaraq dəmirin iki müxtəlif oksidləşmə dərəcəsinə uyğun duzları qarışığına salınmış platin naqil salınmış elektrodu göstərmək olar.

Eyni qayda ilə yarımelementin əsas tərkib hissəsini qaz halında olan maddə təşkil edə bilər. Bu halda da elektron keçiricisi kimi platin naqildən istifadə olunur və bu zaman yarımelementin təsvirində qazın təzyiqi atmosferlə göstərilməlidir. Məsələn, xlor qazı və -dan təşkil olunmuş elektrodu aşağıdakı kimi təsvir etmək olar.

Elektrokimyəvi elementlərin təsiviri zamanı elektrodlar şərti olaraq işarələnir. Qalvanik elementdə mənfi işarə ilə o elektrodu işarə edirlər ki, həmin elektroddan elektronlar xarici dövrə ilə digər elektroda tərəf istiqamətlənir. Ona görə də məsələn, sink-mis qalvanik elementində sink elektrodu mənfi elektrod, mis elektrodu isə müsbət elektrod olur.
Verilmiş elektrokimyəvi elementin elektrolitik dövrə kimi işləməsi yalnız xaricdən elementin elektrik hərəkət qüvvəsindən (e.h.q.) böyük və əks işarəli e.h.q. verildikdə mümkündür. Bu halda qalvanik elementdə olduğu halın əksinə olaraq elektronlar mis elektroddan sink elektroda tərəf istiqamətlənir. Bunun də nəticəsi olaraq reduksiya prosesi mis elektrodunda deyil, sink elektrodunda baş verir. Deməli elektrolitik dövrədə katod qalvanik elementdə anod rolu oynayır. Buradan aydın olur ki, elektrodun işarəsi elektrokimyəvi elementin qalvanik element və ya elektrolitik dövrəyə aid edilməsindən asılıdır. Ona görə də anlaşılmazlıq yaranmasın deyə elektrodları işarəsinə görə katod və anod olmasına görə fərqləndirmək daha məqsədəuyğundur. İstənilən elektrokimyəvi elementdə reduksiya prosesi baş verən yarımelement katod, oksidləşmə baş verən yarımelement isə anod adlanır.
Ümumiyyətlə elektrolitik dövrədə mənfi elektrod olaraq o elektrod götürülür ki, xarici cərəyan mənbəyindən elektronlar məhz həmin elektroda istiqamətlənmiş olsun. Yəni sink-mis elementi elektrolitik dövrə kimi işlədikdə də sink elektrodu mənfi işarəli olur. Ona görə də verilmiş elektrokimyəvi elementin qalvanik element və ya elektrolitik dövrə kimi işləməsindən asılı olaraq mənfi elektrodun katod və ya anod olmasını qeyd etmək qarışıqlığa səbəb olur. Bunu nəzərə alaraq verilmiş elektrokimyəvi elementin təsviri zamanı elektrodların işarəsindən deyil, həmin elektrodlarda baş verən oksidləşmə və ya reduksiya prosesindən asılı olaraq onları katod və anod kimi göstərmək daha məqsədəuyğun hesab olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, istənilən qalvanik elementin elektrik hərəkət qüvvəsi elektrodlar səthində yaranan potensiallar fərqi ilə maye diffuziya potensialının cəminə bərabər olur.

Hər bir elektrodun səthində yaranan potensial sadə şəkildə yarımelementin potensialı və ya elektrod potensialı adlanır. Duz körpüsündən istifadə etdikdə maye diffuziya potensialı sıfra yaxınlaşır. Ona görə də bu cür elektrokimyəvi elementin e.h.q-si

Verilmiş elektrokimyəvi elementin işləməsi üçün katod və anodun malik olduğu elektrod potensiallarının qiymətini bilmək vacibdir. Lakin ayrılıqda götürülmüş elektrod səthində hər hansı bir reaksiya getmədiyi üçün onun səthində potensial yaranmır. Verilmiş elektrodların səthində yalnız o vaxt potensial yaranır ki, onlar xarici naqillə, daxil olduqları məhlullar isə duz körpüsü vasitəsilə birləşdirilir. Bu halda elektrokimyəvi elementin ölçülən potensialı əslində hər hansı bir elektrodun potensialı deyil, bu elementin iki elektrodunun potensiallır fərqidir. Qeyd etmək lazımdır ki, əslində ayrı-ayrı ölçmələrin potensialları deyil, potensiallar fərqinin ölçülməsi praktiki əhəmiyyət kəsb edir. Çünki potensiallar fərqinin qiymətinə əsasən verilmiş elektrokimyəvi elementdə reaksiyanın baş verməsini müəyyən etmək olar. Bununla yanaşı hər bir elektrodun potensialının qiyməti də mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Verilmiş iki elektrodun potensiallarının qiymətini bilməklə onlardan təşkil olunmuş elektrokimyəvi elementin qalvanik element və ya elektrolitik dövrə kimi işləmə qanunauyğunluqlarını müəyyən etmək olar.
Hər bir yarımelementin potensialını yalnız onun daxil olduğu elektrokimyəvi elementdə onun potensialı ilə potensialı məlum olan digər yarımelementin potensialını müqayisə etməklə təyin etmək olar. Sabit və məlum potensiala malik olan elektrodlara standart elektrodlar və ya müqayisə elektrodları deyilir. Müqayisə elektrodları müəyyən təlabatlara cavab verməlidir.
1.Müqayisə elektrodları sadə quruluşa malik olmalıdır.
2.Verilmiş təcrübə şəraitində onların potensialları sabit və təkrar olunan olmalıdır.
3.Müqayisə elektrodları analiz aparılan məhluldan müəyyən kiçik miqdar cərəyan keçdikdə öz potensialını dəyişməməlidir.
Elektrodların potensiallarının qiymətini təyin etmək üçün əsasən standart hidrogen elektrodundan istifadə edilir. Standart hidrogen elektrodu qatılığı 1,0 M olan məhluluna salınmış platin lövhədən ibarətdir. Bu məhlula daim 1,0 atm təzyiq altında qazı verilir.
Hidrogen elektrodunun işləməsi zamanı aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Hidrogen elektrodu ilə birləşdirilmiş digər elektroddan asılı olaraq bu yarımreaksiya düzünə və ya əksinə gedə bilər. Əslində göstərilən bu proses tarazlıqda olan iki prosesin cəmindən ibarətdir. Əvvəlcə qazı məhlulunda həll olaraq doymuş məhlul əmələ gətirir.

Sonra isə doymuş məhlulda olan molekulları özündən elektron ayırır. Hidrogen elektroduna daim 1 atm. təzyiq altında qazı verildiyindən məhlulda onun qatılığı dəyişmir. Hidrogen elektrodunun potensialı onun təşkil olunduğu ionlarının qatılığından, temperaturdan və qazının təzyiqindən asılıdır. Əgər hidrogen elektrodu katod rolu oynayarsa, onun səthində aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Bu halda hidrogen elektrodu ilə elektrokimyəvi element əmələ gətirən elektrod anod olur və elektronlar hidrogen elektrodundan həmin elektroda tərəf istiqamətlənir. Əgər hidrogen elektrodu anod rolu oynayarsa onun səthində aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Bu halda isə elektrod katod olur və elektronlar həmin elektroddan hidrogen elektroduna tərəf istiqamətlənir. Hidrogen elektrodundan elektronun ayrılması və ya bu elektroda elektronun birləşməsi çox yavaş sürətlə baş verir. Ona görə də standart şəraitdə, yəni 1,0 M məhlulunda, temperaturda və qazının təzyiqi 1,0 atm. olduqda hidrogen elektrodunun potensialı «0» qəbul edilmişdir. Hər hansı elektrodun potensialını təyin etmək üçün həmin elektrodla hidrogen elektrodundan ibarət qalvanik element yaradılır. Bu qalvanik elementin e.h.q.-si həmin elektrodun potensialına bərabərdir. Məsələn, sink elektrodunun potensialını təyin etmək üçün aşağıdakı sxemə malik qalvanik element yaratmaq lazımdır.

Qalvanik elementin e.h.q.-si olduğuna görə və hidrogen elektrodunun potensialının «0»-a bərabər olduğunu nəzərə alsaq, ölçülmüş e.h.q. bu qalvanik elementdə hidrogen elektrodu ilə birləşdirilmiş digər elektrodun potensialına bərabər olur. Göstərilən qalvanik elementin işləməsi zamanı sink elektrodu anod rolunu oynayır və onun səthində aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Bu yarımreaksiyaya anodun potensialını müəyyən edən yarımreaksiya deyilir. Hidrogen elektrodu isə katod rolunu oynayır və onun səthində aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Bunlar onu göstərir ki, təşkil olunmuş qalvanik elementdə elektron axını sink elektrodundan hidrogen elektroduna tərəf istiqamətlənir və bu qalvanik elementin işləməsi zamanı aşağıdakı reaksiya düzünə istiqamətdə gedir.

Sink elektrodu əvəzinə mis elektrodu götürüldükdə bu zaman mis elektrodu katod rolunu oynayır və onun səthində aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Bu zaman hidrogen elektrodu isə anod rolunu oynayır və onun səthində aşağıdakı yarımreaksiya gedir.

Bu onu göstərir ki, mis və hidrogen elektrodlarından təşkil olunmuş qalvanik elementdə elektron axını hidrogen elektrodundan mis elektroduna tərəf istiqamətlənir və aşağıdakı reaksiya əks istiqamətdə gedir.

Bütün bunlar misin hidrogen və sinklə müqayisədə daha zəif reduksiyaedici olduğunu göstərir. Verilmiş elektrod səthində baş verən yarımreaksiyanın istiqamətini müəyyən etmək üçün, həmin elektrodun potensialının qiymətini və işarəsini bilmək lazımdır. Elektrod potensiallarının işarəsini müəyyən etmək üçün bütün elektrodların səthində gedən yarımreaksiyaların yalnız bir formada – reduksiya prosesi formasında getdiyini qəbul edilmişdir. Məsələn:



Potensialların mənfi qiymətli olması göstərilən yarımreaksiyanın yalnız əks istiqamətdə, müsbət işarəli olması isə düzünə istiqamətdə özbaşına getməsini göstərir. Bu yarımreaksiyaların qeyd edilənlərin əksinə istiqamətdə getməsi üçün xarici cərəyan mənbəyindən daha böyük potensial veirlməlidir. Yarımreaksiyanın getməsi elektrod potensialının qiymətindən asılı olduğu kimi elektrod potensialının qiyməti də həmin elektrodun daxil olduğu məhlulun qatılığından asılı olur. Qeyd etmək lazımdır ki, məhlulun qatılığı artıqca elektrod potensialının qiyməti də artır. Verilmiş iki elektroddan ibarət qalvanik elementdə reaksiyanın baş verməsi həmin elektrodların potensialları fərqindən, başqa sözlə qalvanik elementin e.h.q.-sindən asılıdır. Elektrik hərəkət qüvvəsinin qiyməti elektrokimyəvi elementdə baş verən reaksiya zamanı sərbəst enerjinin dəyişməsi ilə tərs mütənasibdir.

Burada - sərbəst enerjinin dəyişməsi, - bir yarımelementdən digər yarımelementə keçən elektronların sayı, - Faradey ədədi, E – elektrokimyəvi elementin e.h.q.-dir.
Verilmiş və yarımelementlərindən ibarət qalvanik elementdə aşağıdakı reaksiyanın getdiyini qəbul etsək.

Qalvanik elementin e.h.q.-nin dəyişməsi Nernst tənliynə əsasən aşağıdakı kimi olur.

Bu ifadədə -universal qaz sabiti və -Faradey ədədlərinin qiymətlərini nəzərə alsaq və natural loqarifmanı onluq loqarifma ilə əvəz etsək, -də Nernst tənliyi aşağıdakı şəklə düşər.

Burada - standart elektrod potensialı adlanır. Reaksiyada iştirak edən maddələrin qatılığı 1,0 M olduqda loqarifmaltı ifadə vahidə bərabər olur. Onda . Deməli, standart elektrod potensialı reaksiyada iştirak edən maddələrin aktivlikləri 1,0 M olduqda temperaturda qalvanik elementin potensialına, daha doğrusu e.h.q.-nə bərabərdir. Nernst tənliyini çox duru məhlullarda aparılan reaksiyalara tətbiq etdikdə aşağıdakı şəklə düşür.

Standart və ya normal elektrod potensialını hər bir yarımelementdə gedən yarımreaksiyaya aid etmək olar. İstənilən yarımelementin potensialının təyini zamanı elektrod reaksiyası yalnız bir formada, yəni aşağıdakı kimi reduksiya prosesi formasında göstərildiyindən

yarımelementin potensialı

və ya
Hər bir yarımelementin standart elektrod potensialı onun əsas xarakteristikasıdır. Standart elektrod potensialı verilmiş yarımelementlə hidrogen elektrodundan təşkil olunmuş qalvanik elementdən istifadə etməklə standart şəraitdə təyin olunur. Standart elektrod potensialının qiymətinə əsasən yarımelementdə gedən elektrod reaksiyasının istiqaməti təyin edilir. Əgər standart elektrod potensialı mənfi qiymət alarsa, göstərilən reduksiya yarımreaksiyası əks, müsbət qiymət alarsa düzünə istiqamətdə gedir. Standart elektrod potensiallarının qiymətini bilməklə verilmiş elektrokimyəvi elementin qalvanik element və yaxud elektrolitik dövrə şəklində işləməsini təyin etmək olar. Məsələn:


Bu potensialların qiymətini elementin e.h.q.-nin ifadəsində nəzərə alsaq

Bu qiymət göstərir ki, sink və mis elektrodlarından təşkil olunmuş qalvanik elementdə sink elektrod anod, mis elektrod isə katod olarsa elektron keçidi özbaşına baş verir, yəni bu element qalvanik element kimi öz-özünə işləyir. Əksinə əgər bu elementdə mis elektroduna anod, sink elektroduna isə katod kimi baxsaq


Onda elementin potensialı

Verilmiş elektrokimyəvi elementin e.h.q.-nin mənfi qiymət alması onun qalvanik element kimi özbaşına işləməsinin qeyri-mümkün olmasını göstərir. Bu element yalnız xarici cərəyan mənbəyindən 1,1 V-dan böyük potensial verildikdə elektrolitik dövrə kimi işləyə bilər.

ƏDƏBİYYAT

1. 
   «Analitik nəzarət metodları-1». Dərslik. Sumqayıt.2020.
   
2. 
   İnternet resursları