Гальванический элемент измерение ЭДС

Рис. 29. Электрическая схема установки для измерения э. д. с. гальванических элементов

Стандартные потенциалы дают представления о возможном направлении окислительно-восстановительных химических реакций, однако в реальных условиях это направление может быть иным по следующим причинам. Окислительно-восстановительные системы, в зависимости от скорости реакций, протекающих на электродах, подразделяются на обратимые и необратимые. Стандартные потенциалы обратимых систем измерены непосредственно описанным выше способом, тогда как стандартные потенциалы необратимых систем в большинстве случаев находят путем термодинамических расчетов. Вследствие этого на практике их величины оказываются иными, так как на них оказывают большое влияние многие факторы. Например, для необратимых систем не наблюдается закономерного изменения потенциала в соответствии с изменением концентрации компонентов системы, и расчеты, проведенные с использованием стандартных окислительных потенциалов и концентраций компонентов, носят скорее иллюстративный характер, чем отвечают действительным данным. Поэтому гораздо большее практическое значение имеют формальные (реальные) потенциалы окислительно-восстановительных систем. Формальные потенциалы ( ф) находят, измерением э. д. с. гальванического элемента, в котором начальные концентрации компонентов окисли- [c.350]

Как известно из физической химии, скачок потенциала между двумя фазами не может быть измерен, но можно измерить компенсационным методом электродвижущую силу элемента, составленного из исследуемого электрода (например, металла в электролите) и электрода, потенциал которого условно принят за нуль. Таким электродом служит стандартный водородный электрод, а электродвижущую силу гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и из исследуемого электрода, принято называть электродным потенциалом, в частности электродным потенциалом металла. [c.150]

Здесь ДЯ и AS — изменения энтальпии и энтропии, которые, согласно (52.2), соответствуют уравнению химической реакции. Таким образом измерением электродвижущей силы и ее температурной зависимости можно определить величины ДС, ДЯ и Д5 для реакции (52.2). Так как все три величины являются функциями состояния, то их значения ие зависят от того, протекает ли реакция (при постоянной температуре и постоянном давлении) необратимо (случай б".) или обратимо (случай в".). Напротив, теплота, принятая системой (которая зависит от пути в пространстве состояния), при необратимом протекании равна ДЯ, при обратимом процессе равна ГД5, в то время как в последнем случае, согласно (52.31), ДЯ равна сумме подведенной теплоты и электрической работы, подведенной потенциометром к системе. Термодинамическое исследование гетерогенной реакции с помощью обратимых гальванических элементов играет также важную роль при экспериментальной проверке теплового закона Нернста ( 38). [c.270]

Потенциометрия —важный метод исследования и анализа, в основе которого лежат термодинамические соотношения между э. д. с. электрохимических систем или электродными потенциалами, с одной стороны, и физико-химическими параметрами растворов и химических реакций—с другой. Для измерения э. д. с. гальванических элементов в равновесном состоянии наиболее удобен компенсационный метод. Для определения потенциалов отдельных электродов электрохимическая цепь составляется из исследуемого электрода и электрода сравнения с известным значением потенциала (см. 176). Рассмотрим отдельные области применения потенциометрических определений. [c.494]

Электроды сравнения. При измерении э.д.с. обратимых гальванических элементов необходим полуэлемент, потенциал которого был бы известен, постоянен и не зависел бы от состава изучаемого раствора. Электрод, удовлетворяющий этим требованиям, называют электродом сравнения. Электрод сравнения должен быть прост в изготовлении и сохранять практически постоянный и воспроизводимый потенциал при прохождении небольших токов. Постоянство потенциала электрода сравнення достигается поддержанием в контактирующем внутреннем растворе постоянной концентрации веществ, на которые реагирует электрод. Наиболее распространен хлорсеребряный электрод сравнения Ag, АдС1/КС1), который изготавливают путем электролитического нанесения хлорида серебра на серебряную про- [c.122]

Потенциометрический метод, основанный на измерении электродвижущих сил (э.д.с.) обратимых гальванических элементов, используют для определения содержания веществ в растворе и измерения различных физико-химических величин. В потенцио-метрии обычно применяют гальванический элемент, включающий два электрода, которые могут быть погружены в один и тот же раствор (элемент без переноса) или в два различных по составу раствора, имеющих между собой жидкостной контакт (цепь с переносом). [c.115]

Для измерения относительного электродного потенциала какого-либо металла составляют гальванический элемент из стандартного водородного электроде и нз исследуемого металлического электрода, погруженного в раствор, содержащий 1 моль/л ионов данного металла измеряют электродвижущую силу составленного элемента и, взяв полученное значение ее с обратным знаком, вычисляют электродный потенциал металла (если исследуемый металл является в составленном элементе анодом). Установка для определения электродных потенциалов металлов с помощью водородного электрода показана на рис. 29. Для внешней цепи водородный электрод будет положительным полюсом, если в паре с ним находится электрод из активного металла, и отрицательным, если в паре с ним находится электрод из неактивного (благородного) металла. [c.205]

Измерение ЭJ[eI тp о движущей силы гальванического элемента с последующим расчетом свободной энергии реакции по уравнению [c.102]

Почему для точного измерения э. д. с. гальванического элемента нельзя пользоваться вольтметром (даже очень точным) Какой способ измерения э. д. с. следует применять [c.95]

Таким образом, активность выражает собой эффективную концентрацию какого-либо вида ионов. Наиболее точно среднеионный коэффициент активности определяют методом измерения э. д. с. Для этого применяют гальванический элемент без жидкостных границ (отсутствует диффузионный потенциал). [c.309]

Измерение электродвижущей силы гальванических элементов часто используется для определения средних коэффициентов активности электролитов. Разъясним это на простом примере и рассмотрим элемент [c.270]

Содержание работы. Изготовление гальванических элементов, измерение э. д. с. гальванических элементов при различных температурах, вычисление температурного коэффициента гальванического элемента и термодинамиче-ских величин. [c.26]

Определение потенциала отдельного электрода производят, как это описано выше, путем измерения разности потенциалов гальванического элемента, составленного из электрода сравнения с точно известным и постоянным значением потенциала и электрода, потенциал которого определяется. При измерении потенциалов через измеряемую цепь не должен проходить электрический ток. Это реализуется в компенсационной электрической схеме, на которой основано действие всех потенциометров. [c.28]

Необратимые гальванические элементы. Измерение ЭДС [c.66]

В отсутствие конкурирующих реакций значения завис от ионной силы практически линейно (рис. 6.8). Это дает возможность находить стандартные потенциалы экстраполяцией ЭДС гальванических элементов, измеренных при разных ионных силах, на значение 1 = 0. [c.183]

Одна из важнейших характеристик гальванического элемента -его электродвижущая сила А = ок - 1/оа. где оа потенциалы катода и анода. Например, для элемента, составленного из медного и ци кового электродов, погруженных в нормальные растворы собственных ионов, пользуясь электрохимическим рядом напряжений (см. табл. 3.1), определим Д = 1/си Щ.п +0,337 - (-0,763) = 1,1 В. Полученное значение совпадает с измеренным для соответствующего гальванического элемента. [c.36]

При измерений э. д. с. гальванических элементов по методу компенсации в схему кроме батареи [c.95]

Третий путь нахождения термодинамических параметров химических реакций основан на измерении э. д. с. гальванических элементов. При исключении влияния контактных потенциалов э. д. с. цепи ( ) однозначно связана с АС° реакции соотношением [c.32]

В данной работе по измерениям э. д. с. гальванического элемента при разных температурах необходимо рассчитать термодинамические функции реакции окисления — восстановления. [c.316]

Наконец, измерение электродвижущей силы гальванических элементов является одним из немногих методов, при помощи которых можно определить активности и коэффициенты активностей в твердых растворах, в частности в бинарных сплавах. В качестве примера рассмотрим элемент [c.271]

Измерение электродвижущих сил. Нормальный элемент. При работе гальванического элемента его э. д. с. не сохраняет строго постоянного значения вследствие изменения концентрации растворов и других причин. Поэтому точные измерения 3. д. с. должны производиться при минимальном прохождении тока. Этому отвечает компенсационный метод измерения э. д. с. (метод Поггендор-фа), дающий возможность определить э. д. с. элемента путем измерения разности потенциалов в условиях обратимой работы элемента. Принципиальная схема установки для компенсационного измерения э. д. с. показана на рис. 152. [c.435]

Д.ЛЛ определения потенциала того или иного электродного процесса нужно составить гальванический элемент из испытуемого и стандартного водородного электродов и измерить его э. д. с. Поскольку потенциал стандартного водородного электрода равен нулю, то измеренная э. д. с. будет федставлять собою потенциал данного электродного процесса. [c.282]

Стандартные восстановительные потенциалы, которые приводятся обычно в различных справочниках, представляют собой напряжения гальванических элементов, измеренные при комбинировании каждой восстановительной реакции, как она записана в соответствующем уравнении, с реакцией а) окисления О2, б) восстановления О2, в) окислеш1я Нг, [c.595]

В пять стаканчиков наливают йриготовленные растворы от 0,1 до 10- М KJ(N l N)j опускают электроды 7— или N - селективный индикаторный и х.с.э. сравнения. Измеряют э.д.с. полученного гальванического элемента. Измерения проводят последовательно, переходя от меньших к большим кон-центрац>иям. Во время измерений соблюдают все правила работь с используемым измерительным прибором. Измеряют температуру растворов. [c.165]

Существуют разные тиШ)1 обратимых окислительно-восстановитель-ных систем, состоящих из ионов одного и того же металла разных степеней окисления, из двух анионов, несущих разные заряды и систем, состоящих из органических соединений. Примером системы, состояи ей из органических соединений, люжет служить система хинон — гидрохинои. Она представляет собой кристаллическую эквимолекулярную смесь хииона и гидрохинона, называемую хингидроном. Гальванический элемент, основанный на восстановлении хинона в гидрохинон, является обратимым окислительно-восстановительным элементом, по измерению э. д. с. которого при разных температурах можно определить термодинамические функции этой реакции. [c.316]

В приведенных выше формулировках были исключены из рассмотрения смешанные фазы. Но фактически всегда имеют дело со смесями изотопов. На этой проблеме здесь не будем останавливаться. Ограничимся только замечанием, что все формулировки остаются справедливыми, если в результате процесса (38.1) не изменяется изотопный состав участвующих элементов. Дляэкспериментальной проверки теплового закона Нернста проводят измерения в обратимом гальваническом элементе ( 52) и изучают фазовые превращения в конденсированных системах. Установлено, что внутри границ экспериментальных ошибок уравнение (38.17) всегда выполняется. В качестве примера приведем данные превращения 5 (ромбическая)->-5 (моноклинная), так как в дальнейшем придется еще раз к этому вернуться. Было найдено , (/ — газовая постоянная) [c.187]

В катодное пространство добавляют 1 мл 3%-ной Н2О2 и измеряют э.д.с. цепи катод — ЭС при отсутствии тока и при вышеуказанных значениях сопротивлений в цепи нагрузки гальванического элемента. Измерения повторяют, добавив в катодное-пространство 3 и 5 мл Н2О2. [c.339]

Измерение э. д. с. гальванических элементов. При работе гальванического элемента его э. д. с. не сохраняет строго определенного значения вследствие изменений, пронсходящнх у электродов и в объеме раствора. Поэтому точное измерение э. д. с, производится методом компенса-нии, позволяющим определять э. д. с. элемента измерением разности потенциалов в условиях обратимой работы элемента. [c.298]

Для определения сопротивления раствора редко измеряют его фактическую величину. Гораздо удобнее определять константу гальванического элемента , что осуществляется путем измерения сопротивления гальванического элемента в растворе с точно известной удельной проводимостью. Очень часто для этой цели применяют раствор хлористого калия (КС1). Сопротивление раствора обычно определяют при помощи хорошо известного моста Витсто-на, схематически изображенного на рис. 39, [c.193]

На рис. 129 приведена иринципиальная схема измерения э. д. с. гальванического элемента. Компенсационная схема состоит нз источника тока — аккумулятора 1, напряжение которого подается на реохорд АВ, гальванометра 2 чувствительностью 10 а элемента Вестона исследуемого элемента 4 нерек ночателя 5 прерывателя 6 и подвижного контакта С. Метод основан па том, что измеряемая э. д. с. уравновещивается (компенсируется) э. д. с. аккумулятора. [c.298]

Последовательность вьтолнения работы. Для гальванического элемента, основанного на восстановлении хинона в гидрохинон, следует собрать установку для измерения э. д. с., включить электролизер для получения водорода, которым продувается вся аппаратура. Собрать гальванический элемент. Для этого в сосуд / (рис. 138) поместить около 0,2 г хингидрона и 0,2 г хинона или гидрохинона, вставить глад- [c.317]

Определение изменения энергии Гиббса процесса. Подобно АН и 5 величину АО физико-химических процессов можно определить экспериментально. Один из широко применяемых методов определения АО окислительно-восстановительных реакций заключается в проведении их в гальваническом элементе и измерении его электродвижуш,ей силы (э. д. с.). Рассмотрим этот метод определения ДО для реакции вытеснения цинком меди из раствора сульфата меди [c.190]

В 1940 г. Дикс [24] высказал предположение, что между металлом и анодными включениями (такими, как ннтерметаллид-ная фаза uAlj в сплаве 4 % Си—А1), выпадающими по границам зерен и вдоль плоскостей скольжения, возникают гальванические элементы. Когда сплав, подвергнутый растягивающему напряжению, погружен в коррозионную среду, локальное электрохимическое растворение металла приводит к образованию трещин к тому же растягивающее напряжение разрывает хрупкие оксидные пленки на краях трещины, облегчая таким образом доступ коррозионной среды к новым анодным поверхностям. В подтверждение этого механизма КРН был измерен потенциал на границе зерна металла, который оказался отрицательным или более активным по сравнению с потенциалом тела зерна. Более того, катодная поляризация эффективно препятствует КРН. [c.138]

Стеклянный электрод используется для Определения pH мутных, окрашенных растворов и растворов, содержащих вещества, разрушающие индикатор. Для измерения pH расгворов стеклянный электрод в паре с хлорсеребряным или каломельным электродами соединяют в гальванический элемент и калибруют его по растворам с известным pH и используют в рН-метрии. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология