Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Марганцово-цинковый элемент

В наибольшем количестве получается соединение МnООН, в котором степень окисленности марганца

равна +3: 4MnO2 +4H+ +4e = 4MnOOH.

Таким образом, цинковый электрод элемента является

анодом и заряжен отрицательно, а электрод из МnO2

служит катодом и заряжен положительно.

Имеющиеся в растворе ионы NH+4 и Cl− при работе элемента движутся в направлениях, обусловленных процессами, протекающими на электродах.

Поскольку у цинкового электрода катионы цинка выходят в раствор, а у катода раствор все время обедняется катионами Н+, то в создающемся электрическом поле ионы NH4 движутся при работе элемента к катоду, а ионы Сl-– к аноду.

Марганцово-цинковый элемент

Таким образом, раствор во всех его частях остается

электронейтральным.

Если сложить последние четыре уравнения, то получится суммарное уравнение окислительно-

восстановительной реакции, идущей в элементе:

2Zn +4MnO2 +4NH+4 = Zn2+ +[Zn(NH3 )4 ]2+ +4MnOOH.

Марганцово-цинковые элементы не содержат в себе раствора в обычном понимании этого слова.

Необходимый для их работы раствор NH4Cl в одних конструкциях имеет консистенцию пасты, в других им

пропитан пористый картон, помещаемый между электродами.

Поэтому эти гальванические элементы носят условное

название сухих элементов.

Воздушно-цинковый элемент

Здесь отрицательным электродом является цинк, а активным веществом положительного электрода служит кислород воздуха (поры электрода,

изготовляемого из смеси активного угля с графитом, заполнены воздухом).

Кислород диффундирует к поверхности раздела

электрод – раствор.

В качестве электролита применяются растворы NaOH

или NH4Cl.

При работе такого элемента в нем протекает окислительно-восстановительная реакция, которая в

случае щелочного электролита выражается

уравнением: 1

Zn + 2 O2 +2NaOH = Na2ZnO2 +H2O.

Цинк

Механические и коррозионные свойства цинка

зависят от присутствия в нем небольших

количеств примесей других металлов.

Например, примесь железа повышает хрупкость

цинка и его сплавов и затрудняет их обработку, а

также резко увеличивает скорость коррозии

цинка в кислотах.

Поэтому высококачественные сплавы цинка

содержат очень малые количества примесей

других металлов.

Например, примесь свинца не должна превышать

0,01 %, а железа — 0,1 %.

Оксид цинка

Оксид цинка ZnO — рыхлый белый порошок,

желтеющий при нагревании, но при охлаждении

снова становящийся белым.

Оксид цинка применяется:

для изготовления белой масляной краски

(цинковые белила),

в медицине и косметике для приготовления различных мазей,

значительная часть получаемого оксида цинка используется в качестве наполнителя резины.