Пусть у нас есть гальванический элемент с окислительно-восстановительной реакцией:
В первом стакане налит водный раствор
, в который погружён электрод из
.
Во втором стакане налит водный раствор
, в который погружён электрод из
.
Электроды соединены металлическим проводником, а растворы - элеткролитическим мостиком, содержащим водный раствор
.
Составим цепь (см. рис.) из стандартных медного и цинкового электродов (концентрации ионов металлов в растворах по 1 моль/л). Определим направление реакции в этом гальваническом элементе и его э.д.с.:
Потенциал цинкового электрода имеет отрицательный знак, а медного – положительный. Следовательно, цинковый электрод обладает большей способностью отдавать электроны, и на нем будет проходить противоположно направленная реакция, а медный электрод будет электроны принимать:
Это всё понятно, э.д.с. нашего источника питания получилась равна 1.10 В.
Цинковый электрод - катод (-), медный электрод - анод (+).
Рассмотрим движение электрона по цепи:
1. Внешний путь - от катода к аноду по металлическому проводнику за счет сил электростатического поля - напряжения; 2 перехода:
1) катод - металлический проводник
2) металлический проводник - анод
2. Внутренний путь - от анода к катоду через растворы за счёт сторонних сил - э.д.с.; 4 перехода:
1) анод - раствор
2) раствор
- раствор
3) раствор
- раствор
4) раствор
- катод
Вот в чём собственно вопрос: КАК, или, вернее сказать, КАКОЙ электрон идёт по внутреннему пути, если катион меди забирает пришедший по внешнему пути электрон и оседает в виде нейтрального атома на электроде?
-- 08.07.2016, 12:40 --И, если можно, на этом примере проиллюстировать идеальные и реальные источники тока и источники напряжения (э.д.с.).
Попробую предположить, что же всё-таки будет.
Электрон расходуется на восстановление меди, дальше он не идёт. В левом стакане нарастает положительный заряд за счёт того, что раствор пополняется катионами цинка, в правом стакане нарастает отрицательный заряд за счёт того, что постоянно опустошаются запасы катионов меди. Возникает разность потенциалов (это уже не сторонние силы, получается), и, чтобы её уменьшить, начинают двигаться ионы, но не ясно, какие именно:
1. В левый стакан могут перемещаться анионы хлора из электролитического мостика и, возможно, по этому же мостику сульфат-анионы из правого стакана.
2. В правый стакан могут перемещаться катионы калия из электролитного мостика и, возможно, по этому же мостику катионы цинка из левого стакана.
Это максимум, на что способно моё воображение. Других окислительно-восстановительных реакций, из которых могут взяться электроны, в данном гальваническом элементе быть не должно по идее...
Ну, допустим, теоретически возможны:
И как дальше?!