ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Организация электрохимического процесса из "Теоретические основы электрохимии" Таким образом, в отличне от протекания химических реакций, где основным условием является наиболее тесное соприкосновение реагирующих веществ в одной фазе (в растворе, расплаве и т. п.), при проведении электрохимического процесса необходимо разделение реагентов и образование гетерогенной системы, в кото1рой переход электронов от одной группы атомов к другой осуществлялся бы через особые каналы (металлические проводники — электроды). Развитая поверхность электродов как бы увеличивает вероятность взаимодействия электронов с определенными группами атомов или ионов. [c.10] При осуществлении электрохимического процесса понятие системы включает не одну, а, по крайней мере, две или несколько соприкасающихся между собой фаз, которые разделены четкими поверхностями, при этом реагирующий компонент под влиянием тока существенно меняет свои свойства (например, при электроосаждении или ионизации металлов) либо образует совершенно новую фазу, отличную от исходных (выделение газообразных веществ на металлических электродах). [c.10] Электрод, на котором идет процесс приобретения электронов частицами вещества, носит название катода. Электрод, с которого электроны переходят во внешнюю цепь, называется анодом. [c.11] В основе всякого электролиза, следовательно, лежит разделение единого -процесса на два элементарных электрохимических электродных акта, представляющих собой реакции электрона с ионом или нейтральной молекулой. Осуществление такого течения реакции, при котором система и среда обмениваются электрической энергией, мы и будем называть организацией электрохимического. процесса. При этом, если суммарная реакция протекает с выделением электрической энергии, система носит название гальванического элемента если же процесс сопровождается поглощением энергии, систему называют электролитной ванной или электролизером (эти же названия сохраняются и для ячеек, в которых осуществляется соответствующий электрохимический процесс). [c.11] В данном примере суммарная реакция идет с выделением электроэнергии, т. е, мы имеем дело с гальваническим элементом. [c.11] Приведенная система представляет собой электрохимическую liTfenk y, работающую с поглощением электроэнергии, В данном примере мь1 имеем дело е электролитной ванной длят рафинирования (очистки) серебра. [c.12] В итоге в католите будут накапливаться продукты восстановления, а 1В анолите — окисленные вещества. В общем случае процесс потери электронов— окисление — протекает на аноде процесс приобретения электронов — восстановление — на катоде. [c.12] Таким образом, отличительным признаком всякого электрохимического процесса, протекающего на границе фаз электрод — электролит 1В гальванических элементах или электролитных ваннах, является непременное участие электрона. Электрохимия— отрасль химической науки, изучающая наиболее общие закоцы прев ращения веществ в электролитах и на границе фа электрод — электролит при поглощении либо отдаче молекулами, атомами или ионами электронов. Именно электронный переход и реакция между ионами и электронами на границе металл— раствор определяют наблюдаемые при электролизе превращения электрической энергии в новые химические вещества в электролитных ваннах либо глубокие качественные превращения вещества на полюсах элементов с возникновением электрического тока. Нетрудно заметить, что механизм электрохимических процессов существенно отличается от обычной картины химического превращения материи. [c.12] В электрохимических системах имеют дело с проводниками первого рода, в которых электрический ток переносится электронами, и с проводниками второго рода, в которых наблюдается исключительно ионный перенос электрического тока. К проводникам первого рода, или электронным проводникам, относят все металлы и сплавы, графит, уголь, а также некоторые твердые окислы, карбиды и сульфиды металлов. Металлические проводники состоят из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженного газа , образованного коллективизированными электронами. Этот газ равномерно заполняет все пространство между нонами. [c.13] Согласно электронной теории, протекание то ка в проводниках первого рода сопровождается различными физическими явлениями (нагревание, намагничивание и т. д.), но не приводит к лимическим изменениям. Электропроводность таких проводников относительно очень высока. [c.13] Ниже приведена удельная электропроводность некоторых материалов при 18°С. [c.13] Примеси также уменьшают электропроводность проводников первого рода. [c.14] Системы, проводящие ток электролитически, т. е. с участием ионов — материальных частиц, несущих положительные или отрицательные заряды, называют электролитами, или проводниками второго рода. В соответствии с приведенным определением весьма часто и растворенное вещество, способное диссоциировать а ионы, называют электролитом. [c.14] Электролитические проводники делят на две группы а) вещества, обладающие электролитической про водимостью в чистом состоянии (расплавленные соли, твердые галогениды некоторых металлов, вода, спирты и многие подобные органические растворители), и б) растворы одного или нескольких веществ в воде и других полярных растворителях. [c.14] Выражая работу электрического тока через количественный фактор Q и фактор интенсивности Е, можно определить электрические единицы следующим образом. [c.15] Единица силы тока — ампер (а) есть сила неизменяюшегося гока, который, будучи поддерживаем в двух параллельных прямолинейных проводниках бесконечной длины ничтожно малого круглого сечения, расположенных на расстоянии 1 м один от другого в пустоте, вызывает между этими проводниками силу, равную 2-10 единиц силы Международной системы на каждый метр длины. [c.15] Единица работы — джоуль (дж) представляет работу, производимую силой в 1 на пути в 1 м при совпадении направлений силы и перемещения точки приложения силы. [c.15] Единища мощности — ватт (вт) — это мощность, при которой в течение одной секунды равномерно производится работа, равная 1 дж. [c.15] Единица количества электричества — кулон (к), или ампер-секунда (а-сек), есть количество электричества, протекающее через поперечное сечение проводника в течение 1 сек при неиз-меняющемся токе в 1 а. Количество электричества и электрический заряд имеют одинаковую размерность. [c.15] Вернуться к основной статье