Электрохимическая теория строения

Я. Берцелиус первым стал рассматривать (по аналогии с неорганическими соединениями) органические кислоты, спирты и эфи-)ы как окислы сложных радикалов. Это воззрение, по словам О. Либиха, было путеводной звездой в лабиринте, в котором никто ие умел найти дороги Я. Берцелиус строго следовал за А. Лавуазье и считал, что радикал — это освобожденный от кислорода остаток вещества. Распространив электрохимическую теорию на органическую химию, он допускал возможным выяснение строения органических соединений. Именно ему принадлежит тезис химические формулы (рациональные) могут выражать внутренний состав и строение соединений. Я. Берцелиус неоднократно подчеркивал, что установление и изучение рационального состава органических веществ — важнейшая цель ученых. [c.156]

В предыдущих разделах был выяснен физический смысл электродного потенциала, показана его связь со скачками потенциала на границах раздела фаз, рассмотрены условия возникновения скачка потенциала на границе электрод — электролит (основной составной части электродного потенциала) и разобрана зависимость его величины от состава раствора. При обсуждении механизма возникновения скачка потенциала на границе электрод — электролит было отмечено, что главной причиной его появления является обмен ионами между металлом электрода и раствором. Этот процесс протекает вначале (т. е. в момент создания контакта между металлом и раствором) в неэквивалентных количествах, что приводит к появлению зарядов разного знака по обе стороны границы раздела фаз и к появлению двойного электрического слоя. Однако ни структура последнего, ни распределение зарядов по обе стороны межфазной границы там не рассматривались. Строение двойного электрического слоя не имеет принципиального значения для величины равновесного электродного потенциала, который определяется изменением свободной энергии соответствующей электрохимической реакции. В то же время строение двойного электрического слоя играет важную роль в кинетике электродных процессов, включая и кинетику обмена ионами в равновесных условиях, определяя интенсивность этого обмена (величину тока обмена Г). Теория строения двойного электрического слоя служит поэтому как бы переходным звеном между электродным равновесием и электродной кинетикой. [c.227]

Большое количество исследований в области электролиза было проведено также шведским химиком Берцелиусом, которому принадлежит и одна из первых электрохимических теорий строения вещества. [c.12]

Берцелиус встретил теорию радикалов восторженно, так как увидел в ней подтверждение своей электрохимической теории строения минеральных веществ. Он стал утверждать, что и в органических соединениях радикалы можно подразделить на электроположительные и электроотрицательные. Значит, и органические соединения, подобно минеральным, состоят из противоположных по заряду частей (радикалов). [c.10]

Обе приведенные теории (Косселя и Льюиса) не могут в полной мере объяснить существование и строение комплексных соединений. Следующим этапом развития теории координационных соединений явились теория молекулярных орбиталей, которая как бы развивает и углубляет теорию ковалентных связей, и теория строения кристаллического поля, которая основывается на электрохимических представлениях. И, наконец, в последнее время создана теория, объединяющая теорию молекулярных орбиталей и теорию кристаллического поля. Это — теория поля лигандов. [c.279]

Значительный вклад в развитие электрохимии внесли также русские ученые. В. В. Петров (1761—1834) изучал электропроводность растворов, химические действия электрического тока, электрические явления в газах и т. п. С помощью созданного им крупнейшего для того времени химического источника тока в 1802 г. он открыл электрическую дугу. Б. С. Якоби (1801—1874) в 1834 г. изобрел электродвигатель, работавший на токе от химического источника. В 1838 г. он предложил гальванопластический метод (см. разд. У.П). П. Н. Яблочков (1848—1914) изобрел электродуговую лампу (1875 г., свеча Яблочкова ), работал над созданием химических источников тока, выдвинул (1877 г.) идею создания топливного элемента (см. разд. А.12). Н. А. Изгарышев (1884—1956) развил теорию химического источника тока, работал над проблемой защиты металлов от коррозии, открыл явление пассивности металлов в неводных растворах электролитов, и по праву считается одним из основателей электрохимии неводных растворов. А. Н. Фрумкин (1895—1971) разрабатывал вопросы кинетики электрохимических процессов, развил теорию строения двойного электрического слоя. [c.233]

Еще один вопрос был связан с тем, каким образом электрический ток проходит через раствор. Механизмы прохождения тока через раствор и металлический проводник различны, так как прохождение тока через раствор сопровождается электрохимическими превращениями. Чтобы ответить на этот вопрос, потребовалось изучить строение растворов. Работы в этом направлении привели к созданию теории строения растворов и электропроводности. Первый механизм прохождения тока через раствор — эстафетный механизм — был предложен X. Гротгусом. В дальнейшем М. Фарадей высказал предположение о диссоциации веществ под действием тока на ионы и ввел понятия катод, анод, анион, катион, электролит. Затем были получены доказательства того, что распад на ионы происходит и без тока. [c.11]

Рассматривая неорганические соединения, Берцелиус в основном опирался на химические данные, развивая представления Лавуазье о кислотах, основаниях и солях, и все свои электрохимические рассуждения строил, исходя из этих данных. Это наложило определенный отпечаток на некоторые его электрохимические выводы. Впервые представления о гидратах окислов металлов, как и сам термин гидрат , ввел Пруст, рассматривавший эти вещества как результат непосредственного соединения окислов металлов с водой. В дальнейшем эти представления были распространены на истинные кислоты (в современном смысле). Берцелиус, развивая данные взгляды, приняв во внимание существование солей с кристаллизационной водой (которую они легко отщепляют), выдвинул дуалистическую схему строения этих соединений в духе своей электрохимической теории [24, стр. 184]. Вода в связи [c.168]

Большое внимание уделено методике электрохимических намерений и использованию их в физико-химических и электрохимических исследованиях. Обсуждаются условия появления и строение двойного электрического слоя. Рассмотрены адсорбция органических соединений на электродах, механизм электроосаждения и ионизации металлов, явление пассивности и коррозии, особенности процессов окисления и восстановления с выделением газообраз ных веществ на электродах. Специально обсуждаются вопросы применения электрохимической теории к решению некоторых современных проблем технической электрохимии. [c.2]

Хотя теория строения двойного электрического слоя на границе электрод — электролит базируется главным образом на экспериментальных данных, полученных на ртути, все же эта теория не содержит положений, основанных на специфических свойствах ртутного электрода, поэтому нет причин для сомнений в возможности ее применения к твердым электродам. Для решения этого вопроса А. Н. Фрумкин с сотрудниками сравнил величины удельной емкости двойного слоя на ряде твердых металлов и на ртути в широкой области потенциалов в растворах различного состава. Наиболее прямым методом решения этого вопроса оказался метод измерения импеданса границы твердый электрод — электролит. Однако известны большие методические трудности при работе с твердыми электродами, поскольку на измерения влияют всевозможные электрохимические реакции, шероховатость и другие неоднородности поверхности, возрастают требования к чистоте реактивов. Каждый из этих факторов может привести к частотной зависимости комплексного сопротивления (импеданса) границы электрод — электролит, что затрудняет интерпретацию экспериментальных значений емкости. В связи с этим в настоящее время имеется мало надежных данных о емкости двойного слоя для твердых электродов. Обычно критерием надежности считается сопоставление дифференциальной емкости для исследуемых металлов и ртутного электрода, дифференциальная емкость которого хорошо согласуется с теорией двойного слоя. [c.244]

Изложены основные понятия и законы химии, теория строения ато ма, учение о химической связи, теория растворов и электрохимических процессов. Описаны свойства неорганических соединений. В разделе, посвященном органической химии, рассмотрены теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова и свойства органических соединений отдельных классов, [c.2]

При действии электрического тока вещества могут разлагаться на разноименно заряженные составные части. Это было известно из первых же электрохимических исследований и вызвало к жизни электрохимические теории сродства и дуалистическую теорию строения соединений (стр. 33). Законы, количественно описывающие химическое действие электрического тока, открыл в 1833 г. М. Фарадей (1791—1867). Вещества, способные разлагаться электрическим током, он назвал (1834) электролитами, а частицы вещества, заряженные электричеством, — ионами (катионами или анионами в зависимости от того, к какому электроду — катоду или аноду — они перемещаются). [c.46]

Кроме недооценки значения причин, вызывающих химические реакции, что можно объяснить сильной компрометацией электрохимической теории в органической химии середины XIX в., при рассмотрении цикла работ Бертло и Пеан де Сен-Жиля нетрудно заметить наличие субъективизма авторов в подходе к вопросу о влиянии строения реагентов на протекание этерификации. Стремление опровергнуть тезис Бертолле о сильном влиянии индивидуального сродства в реакции привело к тому, что Бертло и Пеан де Сен-Жиль, зачастую игнорируя расхождения в найденных величинах пределов реакций (табл. 1 и рис. 1), сделали свой основной вывод ...предел реакции почти исключительно зависит от соотношений эквивалентов... различных веществ, но почти не зависит от их специфической природы (подчеркнуто мной.— В. К.) [56, нем. перев., стр. 225—226]. [c.17]

В первой половине XIX в. характеристику химического сродства атомо1В стали искать в электрохимических свойствах элементов. В самом начале века появилась электрохимическая теория, развиваемая в трудах Г. Деви (1778— 1829) и Берцелиуса. Деви считал, что химически взаимодействующие частицы при контакте -приобретают противоположные электрические заряды, которые и обусловливают связь поэтому между химическими и электрическими процессами существует однозначная зависимость. Согласно Берцелиусу, атомы химических элементов полярны и в сво бодном состоянии, до контакта, и поэтому можно выявить различие между электроотрицательными, у которых преобладает отрицательный полюс, и электроположительными элементами. Между собой соединяются атомы с противоположными зарядами. Электрохимическая теория стала основой для дуалистической теории строения вещества Берцелиуса, которая довольно последовательно позволила объяснить взаимодействие многих веществ — оксидов, кислот, оснований, простых веществ — между собой. Однако уже к середине века эта теория встретилась с непреодолимыми трудностями на ее основе нельзя объяснить существование молекул нз одинаковых атомов (например Нз) или замещение электроположительного водорода иа электроотрицательный хлор в соединениях углерода. И на некоторое время попытки выяснить природу химической связи были оставлены. Химики просто признавали существование такой связи, и возникаемые теории валентности опирались лишь на экспериментальные факты, т. е. были эмпирическими. [c.105]

Не случаен тот факт, что именно в 1812—1913 гг. Берцелиус, применяя впервые понятие об атомном весе, начинает пользоваться атомистической гипотезой. Именно к этому времени выкристаллизовалась его электрохимическая теория, которая, так же как химические пропорции и законы Гей-Люссака, вела к корпускулярной теории строения вещества, восполнив пробел атомистики Дальтона в области теории химического сродства. [c.158]

Электрохимическая теория Берцелиуса дала возможность обосновать принцип внутреннего строения сложных атомов и теоретически обосновать весь накопленный к то.му времени опытный материал неорганической химии. Указывая на связь между электрическими и химическими явлениями, на электрическую сущность химического сродства, электрохимическая теория Берцелиуса тем самым подчеркивала специфичность химических сил и давала возможность объяснить эту специфичность как с качественной, так и с количественной стороны. Наконец, эта теория дала возможность Берцелиусу создать стройную и закопченную систематику неорганических соеди- [c.171]

Одним из первых русских химиков в России, ставших на защиту и пропаганду идей Лорана и Жерара, был А. И. Ход-нев. В 1848 г. он писал, что эта теория составляет в настоящее время интереснейшую часть теоретической химии... Хи-.мики поняли, наконец, вследствие изысканий Лорана, необходимость соединить минеральную и 0 рганическую химию в одно целое, уничтожить давно колеблющуюся электрохимическую теорию и, что всего важнее, признали потребность и увидели всю пользу естественной классификации в химии [216, стр. 28]. В своих научных трудах, появившихся в 40-х годах, Ходнев широко пропагандирует новые идеи, подвергая глубокой научной критике электрохимический дуализм. Однако, видя ограниченность взглядов Жерара, Ходнев подходит критически к некоторым его выводам Но сделано ли что-нибудь новою системою для разъяснения атомистического строения тел, интереснейшего и, без сомнения, важнейшего вопроса в Химии найдено ли, в каком отношении между собой, в каком порядке находятся составные элементы в телах .. спросит всякий, кто проследит внимательно за новой теорией. Я должен дать ответ на это, к сожалению, почти отрицательный [217, стр. 40]. [c.312]

В то же время paб(Jты по э 1ектролизу водных растворов и расплавов солей привели к открытию и препаративному выделению ряда новых химических элементов, например калия и натрия (Г. Дэви, 1807 г.) и других. Изучение закономерностей прохождения тока через растворы (Т. Гротгус, 1805 г.) привело к развитию представления о полярном характере строения молекул воды и других веществ, а впоследствии и к так называемой электрохимической теории строения вещества Я. Берцелиуса (1820 г.). Еще большее значение для науки о строении вещества имели открытые в 1833 г. Л. Фарадеем законы электролиза. Во второй половине XIX века анализ явлений в равновесных электрохи.мических цепях во. многом no oб тв(Jвa. развитию химической термодинамики. [c.11]

В противоположность Дэви Берцелиус, разработавший в 1812—1820 гг. электрохимическую теорию строения соединений, придерживался следующего мнения ...тела электрополяр-ны — они либо электроположительны, либо электроотрицательны, т. е. в них преобладает один или другой полюс. Атом может быть либо положительным, либо отрицательно заряженным телом в зависимости от другого, с ним связанного атома [28, стр. 75]. При взаимодействии атомов происходит нейтрализация разноименных зарядов, сопровождающаяся выделением тепла или света. Степень химического сродства атома, зависящая от условий реакции, определяется, по мнению Берцелиуса, электрической полярностью взаимодействующей частицы. Распространив эти основные представления о строении соединений на объекты органической химии, Берцелиус пытался в некоторых случаях определить влияние строения реагентов и условий реакции на особенности ее протекания [29, стр. 80—83, 86—88 30, стр. 17, 940—948]. Так, например, Берцелиус показал, что при разложении щавелевой кислоты иодом между +18 и + 22° С (уже через 3 или 4 часа) количество иода падает и через 5—6 дней щавелевая кислота близка к разложению. При +10°С через 24 часа не происходит заметного действия окислителя на щавелевую кислоту, но при +60° С щавелевая кислота разлагается в несколько минут [29, стр. 81]. [c.9]

Изучение проб лемы с точки зрения представлений электрохимической теории строения органических соединений [c.38]

Электрохимическая теория, следовательно, еще больше укрепила представление А. Лавуазье о дуалистическом строении солей, кислот и оснований. Она объяснила новые факты, полученные при изучении электролиза электролитов, приняв существование двух полярных сил, с помощью которых соединяются электроноложи-тельные и электроотрицательные составные части молекулы. [c.137]

В пособии рассматриваются основные вопросы теории строения заряженных границ раздела фаз и кинетики электродных процессов, а также развитие теоретических представлений о строении двойного слоя. Приводятся краткие сведения о строении двойного электричсско1 о слоя на границах раздела раствор — диэлектрик (воздух), расплав — металл и раствор — полупроводник. Излагаются закономерности электрохимической кинетики, связанные с подводом реагирующего вещества к понерхности электрода, физические основы современной квантово-механической теории электродных процессов. Описаны процессы электроосаждепия, анодного растворения и теории коррозии металлов. [c.384]

Изучением электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя на границе металл — раствор занимался советский ученый А. Н. Фрумк . . Электрохимическая теория коррозии была развита в трудах Г. В. Акимова, В. А. Кистяковского и др. [c.256]

Рассмотренные теории строения двойного электрического слоя впоследствии были модифицированы многими исследователями (Фрумкнн, Бокрис, Эршлер и др.). Одно из направлений модификации состояло в учете эффекта дискретности специфически адсорбированных ионов, который проявляется при малых заполнениях поверхности электрода. В других работах принималась во внимание зависимость диэлектрической проницаемости среды, в которой образуется двойной электрический слой, от напряженности электрического поля и природы ионов в растворе. В некоторых модификациях учитывалась конечность объема, занимаемого ионами в двойном слое. Несмотря на большое число работ в этой области, еще не достигнуто полного понимания структуры двойного слоя и сил, действующих на ионы при протекании электрохимических реакций. [c.130]

Развитие представлений о природе химической связи и строении молекул связано с прогрессом науки о природе фундаментальных сил, действующих между материальными объектами в природе. Как известно, первой такой силой, открытой еще И. Ньютоном, была сила тяготения. Т. У. Бергман (Швеция) и К. Л. Бертоле (Франция) еще в конце ХУП1 — начале XIX вв. пытались проявлением сил тяготения объяснить сродство между элементами, т. е. стремление их частиц к взаимодействию. Однако эта теория не выдерживала критики даже на качественном уровне. В самом деле, в соответствии с нею прочность связи должна была расти вместе с атомными массами элементов, и так как силы тяготения неспецифичны и ненасыщаемы, то возможно было бы соединение любых элементов и в любых соотношениях. Все это противоречило опыту, и гравитационную теорию сменила электрохимическая теория Я. Берцелиуса (1810). [c.194]

Несмотря на то что еще в 30-х гг. XIX в. были открыты реак ции замещения (Ж. Дюма и др.), что в связи с этим в конц( концов теория радикалов пала, химиков еще некоторое врем привлекала идея существования свободных радикалов — атомоЕ органических веществ. И лишь после возникновения атомно-моле-кулярного учения и успехов в изучении и характеристике физических свойств молекул (молекулярная масса) было наконец установлено, что свободные радикалы (в смысле, электрохимической теории Берцелиуса) не существуют. Возникновение теории химического строения в 60-х гг. XIX в., основанной на признании четырехвалентности углерода, вполне подтверждало этот вывод. В 1896 г. В. Оствальд высказал мнение, что природа органических радикалов (в современном их понимании) такова, что получить их в свободном состоянии невозможно. [c.232]

Основные научные исследования относятся к электрохимии и химии поверхностных явлений, металлургии, металловедению и металлофизике. Впервые установил (1936) диффузионный механизм ползучести. Сформулировал (1940-е) представление о жаропрочности сплавов. Предложил оригинальную электрохимическую теорию окисления сплавов и кинетические уравнения, описывающие процесс окисления в самой общей форме. Разработал ряд материалов с высокими показателями жаропрочности, жаростойкости и элек-троэрозионной стойкости, приготовляемых методами порошковой металлургии. Разработал (1948) метод и технологию производства порошков железа из прокатной окалины и мартитовой руды, а также технологию каталитической переработки природных газов в газовые среды технологического назначения. Предложил методы комплексной электрозащиты сети магистральных газопроводов Украины. Изучал электронное строение неорганических тугоплавких соединений и металлов, свойства композиционных материалов. [c.527]

Однако только после Октябрьской революции в пашей стране широко и всесторонне развивается теоретическая и прикладная электрохимия, занимающ ая сегодня в ряде разделов ведущее положение в мировой науке. Советским ученым принадлежат широко известные труды в области электрохимической кинетики, исследование механизма и особенностей реакции выделения водорода, выделения и ионизации кислорода, выяснение связи между скоростью. электродной реакции и строением двойного электрического слоя и многие другие. В нашей страг(е плодотворно развивается электрохимическая теория коррозии и пассивности, внесен большой вклад в теорию электроосаждепия металлов. [c.62]

Краткие сведения о развитии теоретических представлений в органической химии. Первой теорией строения химических соединений была электрохимическая теория Берцелиуса, примененная к органическим соединениям в виде теории радикалов (Берцелиус, Либих, Вёлер). Авторы ее обратили внимание на то, что во многих превращениях органических веществ одна из частей молекулы названная ими радикал , не изменяется, а переходит из исходного соединения в продукт реакции. [c.8]

Возникновение атомистической гипотезы Дальтона, подкрепленной исследованиями Томсона, Уолластона и Берцелиуса, создало условия для дальнейшего углубления электрохимической теории, так как она дала Берцелиусу возможность связать электрохимические свойства с предйтавлениями о строении вещества. [c.158]

Берцелиус находит в своей электрохимической теории обоснование дуалистических воззрений, распространившихся в химии в XVniB. в связи с возникновением химической системы Лавуазье. Еще Руэль в 1744 г, учил, что нейтральные-соли состоят из двух частей кислоты и основания. Благодаря Лавуазье представление о раздвоенном строении веществ распро- [c.165]

Берцелиус, таким образом, возводит идею о дуалистиче,-ском строении веществ в незыблемый закон химического взаимодействия, ибо этого требует электрохимическая теория о двух полярных силах ( никакой третьей силы не существует ). [c.168]

Электрохимическая теория Берцелиуса, содействовавшая утверждению атомистических идей вообще, сыграла известную роль в конкретизировании понятия о сложном атоме как в отношении строения, так и в отношении состава. Благодаря Берцелиусу прочно закрепились дуалистические представления Лавуазье о составе кислот, оснований и солей. Он узаконил взгляд на истинные кислоты и основания, как на бинарные гидраты. [c.169]

Если при определении химических формул неорганических соединений Берцелиус в основном исходил из соображений, соответ твующих химическим данным, пользуясь электрохимическими идеями только для подтверждения и расшифровки этих данных, то в случае органических соединений Берцелиус отошел от этого принципа. В 1818 г. из-за отсутствия достаточных эмпирических данных об органических веществах он вообще воздержался от распространения своей электрохимической теории на органические соединения. Но все же, следуя принципу химической аналогии неорганических и органических кислот, он пришел к гипотетическим формулам этих шслот путем отнятия окисла металла от формулы их соли [24, стр. 161]. В 30-х годах, когда накопился достаточный опытный материал, Берцелиус, развивая идеи Лавуазье и исходя из того же принципа химической аналогии, навязал органическим соединениям электрохимическую схему, выросшую на основе изучения неорганических веществ. Он отверг все попытки других химиков исходить из дуалистических соображений вообще при решении вопроса о строении органических соединений. Берцелиус признавал не дуализм вообще, а только такой, который подчинен электрохимической теории. [c.171]

В связи с открытием изоморфизма и распространением электрохимической теории химики еш,е немного раньше подошли к вопросу о расположении атомов и их группировок в сложных атомах неорганических соединений. Открытие изомерии усилило интерес к этому вопросу, ибо данное явление, по тогдашним представлениям, касалось всех соединений, как неорганических, так и органических. Понятно, что с признанием изомерии возросло значение этериновой теории Дюма — первой попытки выразить внутреннее строение целой группы органических соединений. Сам Дюма в письме к Амперу [119] с большой смелостью и убедительностью выступает в защиту этериновой теории, видя в ней ключ к решению вопросов изо- [ерии. [c.180]

Выдвигая в 1828 г. свою этериновую теорию, Дюма, как мы уже указали, не опирался на электрохимическую теорию. Однако в 1831 г. Дюма использовал для теоретического обоснования своих выводов основные положения электрохимической теории [119, стр. 327] и отвергал мнение Робике и других ученых, отрицавших сушествование внутренних группировок в сложных атомах органических соединений. Он показывал преимущества электрохимической теории при объяснении образования соединений различных порядков и утверждал, что не только синтез,, но и разложение может служить основой для суждения о внутреннем строении соединений. [c.180]

После появления работ Либиха и Велера о радикале бензойной кислоты Берцелиус все больше уделяет внимание вопросам внутренней группировки атомов в органических соединениях в своем итоговом отчете 1833 г., опубликованном в 1834 г. [125], Берцелиус посвятил этому вопросу большую статью, в которой в первую очередь подчеркивал, что многие химики произвольно используют электрохимическую теорию для оправдания различных схем бинарного строения органических соединений. В частности, касаясь мнения некоторых химиков, рассматривавших по аналогии с неорганическими солями все тернарные соединения как состоящие из двух окислов, т. е. дуалистически (распределяя кислород между двумя [c.183]

Он пережил период гоаподства электрохимической — дуалистической теории Берцелиуса, ее упадка под влиянием исследований Дюма и Лорана и борьбы Лорана и Жерара против дуализма. Он пережил теорию радикалов, теорию типов Жерара, был свидетелем развития Бутлеровым теории строения органических соединений, свидетелем развития химической термодинамики, термодинамики растворов, стереохимии, теории электролитической диссоциации Аррениуса. На его глазах был создан перподичеокий закон Менделеева. Он был свидетелем зарождения науки о строении вещества, последовавшего вслед за открытием радиоактивности. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология