Стандартты потенциал Нернст теңдеуі.

Электродтық процестерге ө зара тығ ыз байланысқ ан екі процесс жатады. Олардың бірі химиялық реакцияның нә тижесінде электр тогының пайда болуы болса, екіншісі оғ ан қ арама-қ арсы процесс – электр тогы ә серінен химиялық реакцияның жү руі (электролиз) болып табылады Электрод пен ерітінді аралығ ында ө тетін электродтық реакциялар тотығ у-тотық сыздану реакциялары болатындық тан, олар бір фазадан (мысалы, электродтан) екінші фазағ а (электролит ерітіндісіне) электрондардың ауысуы арқ ылы іске асады. Бұ л кезде фазалардың біреуі теріс, екіншісі оң зарядталады, сө йтіп фазалар арасында қ ос электр қ абаты тү зіледі. Қ ос электр қ абатында потенциалдар айырмасы, яғ ни электродтық потенциал пайда болады. Электродтар қ айтымды жә не қ айтымсыз электродтар болып бө лінеді. Қ айтымды электродтарда реакция электр тогының бағ ытына байланысты тура бағ ытта да жә не кері бағ ытта да жү реді, демек реакция қ айтымды процесс болады. Қ айтымды электродтарғ а мысал ретінде мыс иондары бар ерітіндіге батырылғ ан мыс электродын алсақ, онда реакция электр тогының бағ ытына байланысты екі бағ ытта жү реді:

Cu²⁺ +2e Þ Cu жә не Cu Þ Cu²⁺ +2e

Қ айтымсыз электродтарғ а, мысалы, қ ышқ ыл ерітіндісіне батырылғ ан мыс электроды жатады; бұ л электродта электр тогының бағ ытына байланысты екі тү рлі реакция ө теді:

2H⁺ + 2e Þ H₂ жә не Cu Þ Cu²⁺ +2e

Қ айтымды электродтардан қ айтымды электрохимиялық тізбектер (гальваникалық элемент) қ ұ ралады. Электрохимиялық тізбекте ө тетін реакция оның элетродтарында ө тетін электродтық реакциялардың қ осындысына тең болады.Қ айтымды тізбектерге ө з тұ здарының ерітіндісіне батырылғ ан мырыш жә не мыс электродтарынан қ ұ ралғ ан Даниэль-Якоби элементі жатады. Бұ л элемент схемалық тү рде былай жазылады:

(-) Zn ç Zn²⁺ ç ç Cu²⁺ ç Cu (+) (1)

Элементтің мырыш электродында ө тетін реакция: Zn Û Zn²⁺ +2e, ал мыс электродында: Cu²⁺ +2e Û Cu.

Ал гальваникалық элементтегі жалпы реакция: Zn + Cu²⁺ Û Zn²⁺ + Cu.

Сө йтіп Даниэль-Якоби элементінде мырыш тотығ ады (активті металл), мыс тотық сызданады (активсіз металл).

Электрохимиялық немесе гальваникалық элемент деп химиялық реакцияның нә тижесінде электр энергиясы алынатын приборды айтады.

Гальваникалық элементтерде химиялық энергия электр энергиясына айналады. Гальваникалық элементтің ең қ арапайым тү рі екі электродтан қ ұ ралады (мысалы, Даниэль-Якоби элементі). Егер элемент екіден кө п электродтардан қ ұ ралғ ан болса, оны электрохимиялық (немесе гальваникалық) тізбек деп атайды (мысалы, аккумуляторлар).

Электродтардың электрлік қ асиетін анық тайтын шама олардың потенциалы болча, электрохимиялық элементтердің электрлік қ асиетін анық тайтын шама олардың электрқ озғ аушы кү штері болып табылады. Электрохимиялық элементтің э.қ.к., егер элементте пайда болатын ө зге потенциалдарды ескермеген жағ дайда, электродтық потенциалдардың максимал айырмасына тең болады. Электрохимиялық тізбектерді схемалық тү рде ө рнектеу ү шін жә не тізбекте ө тетін реакциялардың тең деуін қ ұ ру ү шін 1953 ж. Таза жә не қ олданбалы химияның халық аралық одағ ының конвенсиясында ұ сынылғ ан ережені сақ тау қ ажет. Бұ л ереже бойынша электродтың схемасын жазғ анда ерітіндідегі заттар вертикаль сызық тың сол жағ ына, ал электрод материалы оң жағ ына жазылады; егер бір фазада бірнеше заттар болса, олар ө зара ү тірмен бө лінеді. Мысалы:

Cu²⁺ ç Cu; H⁺ ç H₂, Pt; Co³⁺, Co²⁺ ç Pt

Электродтық реакцияның тең деуінде жазғ анда тең дік белгісінің сол жағ ында заттың тотық қ ан тү рі мен электрондар саны, оң жағ ында заттың тотық сызданғ ан тү рі жазылады:

Cu²⁺ +2e Þ Cu; 2H⁺ + 2e Þ H₂; Co³⁺ +е Þ Co²⁺

Электрохимиялық тізбектің схемасын жазғ анда потенциалы теріс электрод сол жақ қ а жазылады; екі электродтың ерітінділері бір-біріне тікелей жанасып тұ ратын болса, олардың аралары пунктир сызық пен бө лінеді:

(-) Pt, H₂ ç HCl CuCl₂ ç Cu (+)

Егер екі ерітінді бір-бірінен тұ з кө піршесі арқ ылы бө лінген болса, онда олардың арасына екі вертикаль сызық жазылады:

(-) Zn ç Zn²⁺ ç ç Ag⁺ ç Ag (+)

Потенциалы теріс электродты сол жақ қ а, оң электродты оң жақ қ а жазылуы арқ ылы қ ұ рылғ ан электрохимиялық элементтің э.қ.к. оң деп есептелінеді. Мұ ндай элементте сол жақ тағ ы электродтан оң жақ тағ ы электродқ а ішкі тізбек бойынша (ерітінді ішімен) оң зарядтар (катиондар), ал сыртқ ы тізбек бойынша теріс зарядтар (электрондар) ө теді; элементтегі химиялық реакция ө здігінен жү ретін процесс болады да, оның максимал жұ мысы элементтің электрқ озғ аушы кү шін береді.