Ogniwa stężeniowe i korozja elektrochemiczna

Ogniwa stężeniowe powstają z dwóch półogniw o różnych stężeniach elektrolitu. Półogniwo o niższym potencjale pełni rolę anody, a o wyższym - katody.

Definicja: Korozja to proces niszczenia materiałów pod wpływem warunków środowiska.

Wyróżniamy korozję chemiczną (bez udziału wody) i elektrochemiczną (na granicy faz metal-elektrolit).

Przykład: Procesy zachodzące podczas korozji elektrochemicznej: A(-): Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ K(+): 2H₂O + O₂ + 4e⁻ → 4OH⁻

Metody ochrony przed korozją:

1. Powłoki niemetaliczne (lakiery, farby)
2. Powłoki ochronne czynne (warstwa metalu o niższym potencjale)
3. Ochrona protektorowa (połączenie z metalem o niższym potencjale)

Highlight: Czynniki wpływające na korozję to: woda, elektrolity, zasady, kwasy i metale o wyższym potencjale niż chroniony metal.

Vocabulary: SEM ogniwa stężeniowego - powstaje na skutek dążenia układu do wyrównania stężeń.

Obliczanie SEM ogniwa stężeniowego: SEM = $0,059/n$ * log$C₁/C₂$, gdzie C₁ i C₂ to stężenia jonów metalu w roztworach.

Ogniwa galwaniczne - podstawy i rodzaje

Ogniwa galwaniczne to źródła prądu elektrycznego powstające w wyniku przepływu elektronów podczas reakcji utleniania i redukcji. Wyróżniamy kilka rodzajów półogniw:

1. Półogniwa metaliczne - zbudowane z metalu zanurzonego w roztworze jego jonów.
2. Półogniwa redoks - elektroda nie bierze udziału w reakcji elektrodowej.
3. Półogniwa gazowe - z metalem zanurzoonym w roztworze nasyconym gazem.

Definicja: Potencjał standardowy to różnica potencjałów przewodników pierwszego i drugiego rodzaju.

Highlight: Uniwersalną elektrodą odniesienia jest Standardowe Półogniwo Wodorowe (SPH lub SEH), którego potencjał wynosi 0 V.

Siła elektromotoryczna ogniwa (SEM) to różnica względnych potencjałów elektrod (półogniw). Jej jednostką jest wolt (V).

Przykład: Ogniwo Daniella: Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu

Ważne elementy ogniwa to:

• Anoda - miejsce utleniania
• Katoda - miejsce redukcji
• Klucz elektrolityczny - urządzenie łączące elektrolity

Równanie Nernsta pozwala obliczyć potencjał elektrody w warunkach niestandardowych:

E = E° + $0,059/n$ * log$Me^n+$ (dla półogniw metalicznych) E = E° + 0,059 * log([stęż. utleniacza]/[stęż. reduktora]) (dla półogniw redoks)