ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кулонометрия из "Физико-химические методы анализа" Всякая электрохимическая реакция связана с прохождением тока через границу раздела электрод - раствор. В растворе ток переносится заряженными частицами раствора - ионами, а в электродах и токоподводах к ним - электронами. Поэтому на границе раздела электрод - раствор происходит переход электронов от электрода к ионам раствора (на катоде) или наоборот - от ионов к электроду (на аноде). [c.28] Электрод, на котором протекает процесс окисления, назьшается анодом, а электрод, на котором идет восстановление, - катодом. [c.28] Зависимость между количеством прошедшего через раствор электричества и массой прореагировавшего на электроде вещества устанавливается законами Фарадея (законы электролиза). [c.28] В табл. 2 приведены электрохимические эквиваленты наиболее часто встречающихся реакций. [c.29] Второй закон. Фарадея при прохождении через различные электроды одного и того же количества электричества массы различных веществ, прореагировавших (выделившихся) на электродах, пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ. [c.29] Химическим эквивалентом какого-либо элемента назьшают отношение атомной массы этого элемента к числу электронов, участвующих в химических реакциях атома этого элемента с другими атомами. [c.29] Таким образом, второй закон Фарадея устанавливает зависимость массы прореагировавшего на электродах вещества при прохождении онределенного количества электричества от природы данного вещества. [c.29] Кроме того, ка жущиеся отклонения от законов Фарадея могут иметь место так же вследствие растворения части выделившихся на электродах продуктов, окисления продуктов па электродах и т. д., то есть в результате вторичных реакций. [c.30] Па практике ва жпо осуществлять процессы таким образом, чтобы образование целевого продукта было максимальным, то есть чтобы ка жущиеся отклонения от закона Фарадея были возмо жно меньшими. [c.30] Доля количества электричества, исиользованного для получения целевого продукта, характеризуется выходом по току, представляющим собой отношение массы продукта, фактически образовавшегося при электролизе, к массе, которая дол жна была образоваться в соответствии с законами Фарадея. В технических условиях выход но току всегда меньше единицы. При тщательных лабораторных измерениях, исключающих иротекание побочных процессов, выход по току практически равен единице. [c.30] Открытые Фарадеем законы находят практическое использовапие в устройствах, с помощью которых измеряется количество прошедшего через электрическую цепь электричества. Такие устройства назьшаются кулонометрами. В кулонометрах состав раствора, электроды и параметры процесса выбираются таким образом, чтобы на электродах протекала только одна какая-либо реакция, выделялось одно вещество. Тогда, определив массу образовавшегося на электроде вещества, мо жно рассчитать количество прошедшего электричества. [c.30] Па законах Фарадея основан кулонометрический метод анализа (кулонометрия), позволяющий по количеству электричества, пошедшему па электрохимическое превращение вещества, судить о количестве вещества в растворе. Кулонометрия позволяет определять вещества, присутствующие в растворе, при их копцептрации 10 -10 моль-экв/м (ошибка при этом составляет около 1 %). [c.31] Термодинамика - это наука, которая изучает взаимные переходы различных форм энергии механической, тепловой, электрической и т. д. Раздел термодинамики, изучающий переходы энергии нри химических процессах, носит название химической термодинамики. [c.31] Обратимые и необратимые процессы. [c.32] Обратимым термодинамическим процессом назьшают процесс, допускающий возможность возвращения системы в иервопачальпое состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс назьшают необратимым. [c.32] Обратимые термодинамические процессы являются равновесными, то есть система в таких процессах проходит целый ряд равновесных состояний. При этом полезная работа, выполняемая системой, максимальна, так как какие-либо потери, папример тепловые, отсутствуют. [c.32] При определеппых ограничениях, наложенных на систему, полезная работа, совершаемая системой, будет максимальной, не будет зависеть от пути перехода и будет определяться только начальным (1) и конечным (2) состоянием системы. [c.32] Связь между ЭДС электрохимической системы и максимальной полезной работой процесса. [c.35] Вернуться к основной статье