19 Гальванические элементы.

Если погрузить в жидкий электролит два электрода из определённым образом подобранных металлов, то на одном из них в результате химических реакций появится избыток электронов („–“), а на другом – недостаток („+“). Между электродами будет действовать электродвижущая сила, и, значит, вся система

превратится в химический генератор электрического тока. Так работал первый химический источник тока – гальванический элемент из медной и цинковой пластин, погружённых в раствор поваренной соли или серной кислоты.

Гальванические элементы, применяемые на практике для получения электрической энергии, делятся на первичные и вторичные.

Первичные элементы не могут быть возвращены в рабочее состояние после того, как их наполнитель (активное вещество) был уже однажды израсходован.

Вторичные элементы или аккумуляторы можно регенерировать после истощения, если пропустить через них ток в обратном направлении (зарядить), потому что процессы генерации тока, происходящие на их электродах, электрохимически обращаемы.

Наиболее распространены два вида аккумуляторов: кислотный (свинцовый) и щелочные.

Анод заряженного свинцового аккумулятора состоит из свинца, катод – из диоксида свинца.

При зарядке протекает обратная реакция и электроды меняют свои функции: катод становится анодом, а анод – катодом.

В заряженном щелочном железо-никелевом аккумуляторе анодом служит железо, катодом – гидроксид никеля (III).

Аналогично работают щелочные кадмий-никелевый и серебряно-цинковый аккумуляторы. 21 Кристаллические и аморфные тела. Кристаллиты.

Твёрдое тело - это агрегатное состояние вещества, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания около положений равновесия.

Различают кристаллические и аморфные твердые тела.

Кристаллы характеризуются пространственною периодичностью в расположении равновесных положений атомов.

В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек.

Аморфное тело находится в метастабильном состоянии и с течением времени должно перейти в кристаллическое состояние, однако время кристаллизации часто столь велико, что метастабильность вовсе не проявляется.

В кристаллических веществах, благодаря упорядоченному расположению атомов в пространстве, их центры можно соединить воображаемыми прямыми линиями. Совокупность таких пересекающихся

линий представляет пространственную решетку, которую называют кристаллической решеткой.

Атомы совершают относительно своего среднего положения колебания с частотой около 1013 Гц. Амплитуда этих колебаний пропорциональна температуре.

Внешние электронные орбиты атомов соприкасаются, так что плотность упаковки атомов в кристаллической решетке весьма велика. Кристаллические твердые тела состоят из кристаллических зерен – кристаллитов. В соседних зернах кристаллические решетки повернуты относительно друг друга на некоторый угол. В кристаллитах соблюдаются ближний и дальний порядки. Это означает наличие упорядоченного расположения и стабильности как окружающих данный атом ближайших его

соседей (ближний порядок), так и атомов, находящихся от него на значительных расстояниях вплоть до границ зерен (дальний порядок).