Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Электрический ток и химическая реакция

    В 1800 г. итальянский физик Алессандро Вольта (1745—1827) сделал важное открытие. Он установил следующее два куска металла (разделенные растворами, способными проводить электрический заряд) можно расположить таким образом, что по соединяющей их проволоке пойдет ток электрических зарядов , или электрический ток. Вольта сконструировал первую электрическую батарею, представлявшую собой столб из 20 пар металлических пластинок двух разных металлов. Такая батарея, известная под названием Вольтова столба, явилась первым источником постоянного тока. Электрический ток в такой батарее образуется в результате химической реакции, в которой участвуют оба металла и разделяющий их раствор. [c.58]


    Если в результате химической реакции возникает электрический ток, то естественно предположить, что и электрический ток может изменять материю и вызывать химическую реакцию. И действительно, всего через шесть недель после первого описания Вольтой своей работы два английских химика — Уильям Николсон (1753—1815) и Энтони Карлайл (1768—1840) продемонстрировали наличие такой обратной зависимости. Пропустив электрический ток через воду, они обнаружили, что на электропроводящих полосках металла, опущенных в воду, появляются пузырьки газа. Как выяснилось, на одной из полосок выделяется водород, на другой — кислород. [c.58]

    Немецкий физик Вальтер Германн Нернст (1864—1941) применил принципы термодинамики к химическим реакциям, происходящим в электрической батарее. В 1889 г. он показал, что, используя характеристики полученного тока, можно рассчитать изменение свободной энергии, обусловленное химической реакцией, в результате которой появляется ток. [c.117]

    Согласно определению, данному электрохимическим системам, в них происходит взаимное превращение энергии химических реакций и электрической энергии. Пусть з электрохимической системе обратимо и изотермически совершается химическое превращение VA А + Vв В +. .. = -Ь + УМ +. .. (47) [c.19]

    Источниками инициирования взрыва являются горящие или накаленные тела, электрические разряды, тепло химических реакций и механических воздействий, искры от удара и трения, ударные волны, солнечная радиация, электромагнитные и другие излучения. [c.21]

    TOB (солей железа, алюминия, магния и т. п.). При введении коагулянтов в воду снижается агрегативная устойчивость системы, ионы сорбируются на поверхности частиц и в результате химической реакции образуется новое малорастворимое соединение, концентрация которого в воде значительно выше его растворимости. Чем больше концентрация примесей, выше температура процесса, интенсивнее перемешивание, тем быстрее частички формируются в крупные хлопьевидные агрегаты. Процессу способствуют электрическое и магнитное поле. [c.479]

    Химические реакции горения начинаются после создания начального очага пламени в подготовленной топливо-воздушной смеси. В поршневых ДВС он создается либо электрической искрой, либо за счет нагрева ТВС до такой температуры, при которой в объеме смеси самопроизвольно возникают многие начальные очаги пламени происходит самовоспламенение смеси. [c.148]

    Электрохимия. Изучается взаимодействие электрических явлений и химических реакций (электролиз, химические источники электрического тока, теория электросинтеза). В электрохимию включают обычно учение о свойствах растворов электролитов, которое с равным правом можно отнести и к учению о растворах. [c.19]


    Химическая кинетика и катализ. Изучается скорость химических реакций, зависимость скорости реакции от внешних условий (давление, температура, электрический разряд [c.19]

    В таком цикле Карно гальванический элемент при известной температуре поглощает теплоту нагревателя и производит электрическую работу. Последняя может быть затрачена на поднятие тяжести и таким образом сохранена как потенциальная механическая энергия. Заставляя затем элемент работать в условия идеальной тепловой изоляции, можно адиабатно понизить (или г.о-высить) его температуру, после чего, используя сохраненную работу, можно провести химическую реакцию в элементе в обратном направлении, при ином значении электродвижущей силы, а затем адиабатно довести элемент до первоначальной температуры. [c.81]

    В относительно холодной неизотермической плазме, например тлеющего разряда, в которой температура электронного газа более или менее значительно превышает температуру молекулярного газа, концентрации частиц, из которых некоторые могут быть химически активными, определяются не термодинамическим равновесием, а стационарным состоянием, возникаю-пщм в результате конкуренции различных процессов образования и расходования частиц, В зависимости от соотношения скоростей противоположно направленных процессов концентрации как первично активных частиц, так и конечных продуктов внутри самой плазмы могут значительно превышать термически равновесные. В этом случае уместно говорить о специфической электрической активации реакций, которая и будет рассмотрена в данном параграфе. [c.251]

    Рассмотрим возможные элементарные процессы, которые детально были уже рассмотрены в разделах, посвященных закономерностям распада и образования молекул, фотохимии и химическим реакциям в электрических разрядах. [c.262]

    Электрическая энергия, вырабатываемая элементом (или цепью элементов), равна полезной работе А суммарного процесса, протекающего в элементе, который мы рассматриваем как термодинамическую систему. Полезная работа Л, процесса максимальна н равна убыли изобарного потенциала системы —AG. Это изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на электродах, т. е. суммарной химической реакцией или другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и др.), протекающими обратимо. В том случае, когда процесс является обратимым, можно, заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. внешней разностью потенциалов, т. е. заставляя его находиться бесконечно близко к равновесию (этому состоянию и соответствует измеренная величина ), вычислить изменение изобарного потенциала системы AG через измеренную э.д.с..  [c.527]

    Если в химическую реакцию или в другой физико-химический процесс вступили п г-экв каждого из участников процесса, то соответствующее количество электричества равно пР, а полезная работа электрического тока, равная убыли изобарного иотенциала, определяется выражением [c.527]

    При изучении термодинамики электрохимических процессов достаточно знать, что изменение энергии электрохимического элемента полностью определяется химическими реакциями на электродах. Однако при изучении кинетических закономерностей необходимо также знать механизм электродных процессов. Изменения в строении двойного электрического слоя на электродах, которые не сказываются на равновесных значениях электродных потенциалов, влияют на скорости электрохимических реакций. Поэтому при изучении кинетики электродных процессов очень важно знать потенциалы нулевого заряда, а также молекулярное строение границы электрод — раствор. [c.536]

    При работе любого химического источника тока протекает суммарная химическая реакция взаимодействия окислителя (активное вещество положительного электрода) с восстановителем (активное вещество отрицательного электрода). Максимальная электрическая работа, получаемая при работе источника тока, равна убыли изобарного потенциала для этой реакции  [c.602]

    Различная способность металлов терять электроны используется для получения электрической энергии в химической реакции. Это достигается изготовлением электрохимической ячейки, называемой также гальваническим элементом, в которой ток самопроизвольно течет по проволоке, подсоединенной к двум электродам из двух разных металлов. Ток электронов называется электрическим током, или просто током. В этой работе мы исследуем несколько гальванических элементов. [c.527]

    Пластинки из металла или другого проводящего материала, которые служат для соединения раствора или расплава с внешней электрической цепью. На каждом электроде происходит своя химическая реакция [c.549]

    Элемент электрический Электрохимическая ячейка, в которой самопроизвольная химическая реакция используется для получения электричества [c.549]


    Зажигание представляет собой интенсивное местное нагревание от постороннего источника небольшой части горючей смеси до высокой температуры. Чаще всего процесс зажигания осуществляется электрической искрой, при этом смесь в зоне разряда нагревается практически мгновенно до температуры, намного превышающей температуру ее горения. Скорости химических реакций в зоне искрового разряда достигают огромных величин. После прекращения разряда скорость реакций уменьшается до значений, отвечающих условиям горения данной смеси во фронте пламени. [c.55]

    На рис. 1.3 показана модель мембранного переноса в виде эквивалентного электрического контура, в котором электродвижущая сила Ег является аналогом дополнительной движущей силы переноса, возникающей за счет химической реакции величины и Н п имитируют сопротивления соответственно в поверхностном барьере и в мембране при сопряженном и несопряженном переносе массы. Если в узлах контура приложена извне разность электрических потенциалов Аф (аналог разности химических потенциалов компонента по обе стороны мембран), то величина и направление результирующего тока зависят не только от коэффициентов сопротивления, но также от [c.21]

    Между прочим, в результате такого перехода электронов и происходит перенос заряда, и поэтому-то химические реакции могут а ужить источником электрического тока, как это показал Вольта более столетия назад (см. гл. 5). [c.159]

    Электрохимия занимается изучением г акономерностей, связанных с взаимным превращением химической н электрической форм энергии. Химические реакции сопровождаются обычно поглощением или выделением теплоты (тепловым эффектом реакции), а не электрической энергии. В электрохимии рассматриваются реакции, или протекающие за счет подведенной извне электрической энергии, или же, наоборот, служащие источником ее получения такие реакции называются электрохимическими. Следовательно, электрохимические реакции с энергетической точки зрения не идентичны химическим, и в этом одна из причин, по которым электрохимия должна рассматриваться как самостоятельная наука. [c.9]

    Получение или затрата электрической энергии всегда связаны с прохождением электрического тока, представляющего собой поток электронов, перемещающчхся по одному и тому же пути. Условия протекания химической реакции необходимо поэтому изменить так, чтобы электронные переходы были не беспорядочны, [c.10]

    Приложение законов термодинамики к электрохимическим системам позволяет установить количественную связь между электрической энергией электрохимических систем и изменением химической эпергип протекающих в них токообразующих химических реакций. Правильно определяя химическую энергию токообразующих реакций как источник электрической энергии электрохимических систем, термодинамика, являясь наукой о наиболее общих закономерностях, не в состоянии показать, какими путями, по какому механизму химическая энергия превращается в электрическую, из чего слагается э.д.с., что собой представляет потенциал электрода. [c.23]

    Химические реакции всегда связаны с разнообразными физическими процессами теплопередачей, поглощением или излуче-ниед электромагнитных колебаний (свет), электрическими явлениями и др. Так, смесь веществ, в которой протекает какая-либо химическая реакция, выделяет энергию во внешнюю среду в форме теплоты или поглощает ее извне. Поглощение света фотографической пленкой вызывает в ней химический процесс образования скрытого изображения. Химические реакции, протекающие в аккумуляторах между электродами и раствором, являются причино11 возникновения электрического тока. При повышении температуры вещества увеличивается интенсивность колебательных движении внутри молекул, и связь между атомами в молекуле ослабляется после перехода известной критической границы происходит диссоциация молекулы или взаимодействие ее с другими молекулами при столкновении, т. е. химический процесс. Число аналогичных примеров легко увеличить. Во всех случаях имее место тесная связь физических и химических явлений, их взаимодействие. [c.11]

    Некоторые наблюдения привели к формулировке основного положения, дополняющего (для реакций в электри11еских разрядах) известные законы химической кинетики, а именно скорость химической реакции в данном виде электрического разряда пропорциональна мощности разряда. [c.245]

    Разнообразие условий в различных электрических разрядах, от низкотемпературного тлеющего разряда при низком давлении до сверхмощного импульсного разряда, температуры в котором достигают 10° °С, не позволяет, по-видимому, говорить о какой-то едиио11 п всеобъемлющей теории химических реакций в электрических разрядах. Такой теории нет, однако можно наметить основные направления, в которых развивается теоретическое изучение реакций в разрядах. [c.250]

    Любая гальваническая цйяь в целом никогда не находится 1) равновесии. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая (в указанном выше смысле) цепь в целом далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникает электрический ток измеримой силы, т. е. цепь совершает работу, необратимо приближаясь к равновесию. Разомкнутая цепь только временно сохраняется почти неизменной. Например, в разомкнутом элементе Даниэля — Якоби происходит диффузия ионов Си2+ через раствор к цинковому электроду при соприкосновении цинкового электрода с ионами меди происходит необратимая (без совершения работы) реакция вытеснения ионов Сц2+ из раствора металлическим цинком, т. е. та же реакция, которая служит источником тока при работе с лемента. [c.519]

    Любая электрохимическая цепь в принципе может служить источником электрического тока. При соединении крайних электродов металлическим проводником вследствие наличия э.д.с. по проводнику начинают двигаться электроны от электрода с более отрицательным потенциалом к электроду с менее отрицательным потенциалом. Одновременно на поверхности электродов происходят электрохимические реакции, энергия которых служит источником электрической энергии, выделяющейся во внешней цепи. По разным причинам (малая электрическая емкость, малая скорость и необратимость химических реакций, физические изменения электродов при эксплуатации и т. д.) ббль" шая часть цепей не может быть практически использована для получения электрического тока, и лишь немногие имеют прикладное значение в качестве химических источников тока. [c.598]

    Итак, при химических реакциях происходит Езаимное превращение внутренней энергии веществ, с одной стороны, и тепловой, лучистой, электрической или механической энергии, с другой. Реакции, протекающие с выделением энергии, называют экзотермиче- [c.166]

    Устройства, которые применяют для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию, называются гальваническими элементами. Их называют также химическими источниками электрической энергии (сокращенно ХИЭЭ) или химическими источниками тока. [c.273]

    Электрический ток, протекающий по внешней цепи гальванического элемента, может производить полезную работу. Но работа, которую можно выполнить за счет энергии химической реакции, зависит от ее скорости она максимальна при бесконечно медленном— обратимом — проведении реакции (см. 67). Следовательно, работа, которую можно произвести за счет реакции, протекающей в гальваническом элементе, зависит от величины отбираемого от него тока. Если, увеличивая сопротивление внешие( цепи, уменьшать ток до бесконечно малого значения, то и скорость реакции в элементе тоже будет бесконечно малой, а работа—максимальной. Теплота, выделяемая во внутренней цепи элемента, будет при этом, наоборот, минимальна. [c.275]

    Как и в случае химического источника электрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом электрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Но при электролизе катод заряжен отрицательно, а анод — положительно, т. е. расиределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется при работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, нроте-1ииощие ирн электролизе, в принципе обратны процессам, идущим ирн работе гал])Ваиического элемента. При электролизе химическая реакци.ч осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне, в то время как ири работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нем химической реакции превращается в электрическцю энергию. [c.294]

    Основное применение азот находит в качестве исходного про-(укта для синтеза аммиака и некоторых других соединений. Кр< ме ого, он применяется для заполнения электрических ламп, для оздания инертной среды при промышленном проведении .. екото )ых химических реакций, при перекачке горючих жидкостей. [c.399]

    При обратимом протекании химической реакции в гальваническом элементе в условиях постоянства температуры и давления получаемая электрическая энергия будет наибольшей и совершаемая системой электрическая работа будет максимальной иолезной работой реакции, равной убыли изобарно-изотермического потенциала, [c.288]

    Одно из первых конкретных представлений о природе химической связи возникло на основании экспериментального исследования электролиза английским ученым Майклом Фарадеем (1791-1867). (Электролиз означает разрыв на части при помощи электричества .) Если расплавить хлорид натрия, нагрев его выше 80ГС, и погрузить в расплав два электрода (катод и анод), как показано на рис. 1-8, а затем пропустить через расплавленную соль электрический ток, на электродах начнут протекать химические реакции ионы натрия будут мигрировать к катоду (где электроны поступают в расплав) и восстанавливаться там до металлического натрия [c.41]

    Каково соотнощение между величиной электрического заряда, прощед-шего через электролитическую ячейку, и количественной мерой осуществляемой при этом химической реакции Что представляет собой [c.57]

    Если помимо работы типа PV обратимая химическая реакция может сопровождаться выполнением какого-либо иного вида работы, например электрической, то изменение свободной энергии в ходе такой реакции отлично от нуля. Свободная энергия химической системы в ходе такой обратимой реакции уменьшается на величину, эквивалентную работе, вьшол-ненной системой над ее окружением ДС = — [c.83]

    Электрохимические элементы с внещними источниками напряжения, подобные изображенным на рис. 19-8 и 19-9, называются электролитическими элементами-, рассматривавшиеся выше элементы, в которых за счет протекающих внутри них химических реакций вырабатывается электрический ток, называют гальваническими элементами. В элементах обоих типов электрод, на котором происходит окисление, называется анодом, а электрод, на котором происходит восстановление,-катодом. [c.172]

    Пользуясь законами электрохимии, можно конструировать и создавать гальванические элементы и батареи, позволяющие получать электрическую энергию в небольщих количествах в нужном месте, а также использовать электрическую энергию для проведения желаемых химических реакций. Примерами таких процессов являются электроосаждение и рафинирование меди. Электрохимические реакщш могут также использоваться в целях предотвращения коррозии металлов с низкими восстановительными потенциалами. Однако пока еще не удалось создать дешевой и легкой аккумуляторной батареи с большой плотностью энергии, а также электрохимических топливных элементов, работающих на широко доступных веществах. [c.195]

    Важность метода ИЦР заключается не в использовании его в качестве другого вида масс-спектроскопии, а в результатах, которые можно получить из экспфимента двойного резонанса. В этом экспфименте исследуют влияние поступательной энергии данного иона на интенсивность сигнала другого иона, который может взаимодействовать с данным ионом в ион-молекулярпой реакции. Например, в ходе наблюдения за сигналом А накладывается электрическое поле вспомогательного генератора, частота которого соответствует В . Спектр А меняется, если А и В взаимодействуют в химической реакции. Обычно при проведении экспфимента вторую частоту варьируют в диапазоне частот, характеризующих все другие ионы, находящиеся в таком состоянии, что и В . [c.330]

Смотреть страницы где упоминается термин Электрический ток и химическая реакция: [c.117]    [c.11]    [c.21]    [c.193]    [c.203]    [c.212]    [c.251]    [c.384]    [c.595]   
Основы общей химии Т 1 (1965) -- [ c.204 ]

Основы общей химии том №1 (1965) -- [ c.4 ]



ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте