Цепи электрические концентрационные

Известны гальванические элементы, в которых электрическая энергия образуется не за счет химической реакции, а за счет разницы концентраций растворов, в которые опущены электроды из одного и того же металла. Такие гальванические элементы называются концентрационными. В качестве примера можно назвать цепь, составленную из двух цинковых электродов, погруженных в растворы различной концентрации (рис. 90) [c.280]

Наряду с химическими известны гальванические цепи, в которых электрическая энергия возникает не за счет процесса окисления одного металла и восстановления другого, а за счет разницы концентраций растворов, в которые опущен один и тот же металл. Такие гальванические элементы (цепи), в которых электрическая энергия получается не за счет химического процесса, а за счет выравнивания концентраций, называются концентрационными. В опыте 56 демонстрируются основные свойства этих элементов. [c.121]

Полезно указать на одну особенность, общую для уже изученных нами методов электрохимического анализа. Как известно, при кондук-тометрическом анализе через раствор протекает переменный ток, а компенсационные потенциометрические измерения проводятся в момент отсутствия тока в электрометрической цепи. Следовательно, кондуктометрический и потенциометрический анализы проводятся в условиях, не связанных с электролитическим переносом вещества и соответствующими концентрационными изменениями в растворе. Последние возможны только при электролизе, т. е. при прохождении через раствор постоянного электрического тока. [c.224]

Концентрационные цепи. Концентрационными цепями называются цепи, в которых оба электрода одинаковы по своей природе, но различаются активностью одного или нескольких участников электродной реакции. При этом электрическая энергия получается за счет выравнивания концентраций веществ в элементе. Концентрационные цепи (элементы) могут быть без переноса и с переносом. [c.282]

В концентрационных цепях электрический ток получается не за счет работы химической реакции, а за счет осмотической работы выравнивания разных концентраций ионов около обоих, одинаковых по химическому действию, электродов. Разную концентрацию могут иметь как электроды, так и ионы раствора электролита. Мы рассмотрим оба типа концентрационных цепей. [c.372]

Таким образом, работа электрического тока в концентрационных цепях — это работа диффузионного процесса, который проводится обратимо путем разделения его на несколько (в нашем случае — четыре) различных по направлению обратимых электродных процессов, каждый из которых связан с опреде- [c.563]

Описанный выше элемент, действуюший благодаря разности давлений, является примером концентрационных элементов он способен создавать но внешней цепи электронный ток вследствие того, что концентрация газообразного Н2 в двух сосудах с электродами различна. Можно построить аналогичный концентрационный элемент, используя медные электроды и растворы Си804. Если привести в соприкосновение два раствора сульфата меди различной концентрации, они самопроизвольно смешаются друг с другом (рис. 19-3, а). Можно использовать эту самопроизвольную реакцию, чтобы построить элемент, подобный изображенному на рис. 19-3,6. В левом сосуде с разбавленным раствором медный электрод медленно подвергается эрозии по мере того, как медь, окисляясь, образует новые ионы Си . Следовательно, левый электрод является анодом и на нем накапливается избыток электронов. В правом сосуде с раствором высокой концентрации ионов Си часть ионов меди будет восстанавливаться и образующаяся медь осаждается на медном катоде. Если соединить два электрода, электроны протекут по проволоке слева направо, а сульфатные ионы будут диффундировать справа налево, чтобы поддерживалась электрическая нейтральность раствора. Разбавленный раствор в левом сосуде становится более концентрированным по Си304, а концентрированный раствор в правом сосуде становится более разбавленным, подобно тому как это происходило при свободном смешивании растворов. Когда концентрации растворов в двух отделениях прибора становятся равными, электронный ток прекращается. [c.162]

Наряду с химическими цепями известны гальванические цепи, в которых электрическая энергия возникает не за счет процесса окисления одного металла и восстановления другого, а за счет разницы концентраций растворов, в которые опущен один и тот же металл. Такие цепи называются концентрационными цепями. [c.113]

Следовательно, источником электрической энергии в данной концентрационной цепи является перенос /+ молей хлорида водорода от более концентрированного раствора к менее концентрированному. Из уравнений (7.7) и (9.7) получается следующее выражение для э.д.с. анионной концентрационной цепи второго рода [c.199]

Электрическая работа концентрационной цепи равна работе выравнивания активностей потенциалопределяющих ионов в растворах у электродов. В соответствии с этим э. д. с. цепи будет [c.490]

В концентрационных цепях оба электрода идентичны как по физическому состоянию, так и по химической природе участников окислительно-восстановительных процессов они отличаются только концентрацией компонентов Ох или Red. Источником электрической энергии является разность свободных энергий Гиббса, обусловленная различными активностями одних и тех же химических компонентов. Концентрационные цепи можно приготовить из амальгам разных концентраций в одном и том же растворе из одинаковых электродов 1, 2 или 3-го рода, находящихся в растворах разной концентрации из одинаковых газовых электродов, работающих при разных давлениях газов. [c.123]

Поскольку — химические частицы, несущие положительный заряд, неравномерное их накопление по обе стороны мембраны приводит к возникновению не только химического (концентрационного) градиента этих частиц, но и ориентированного поперек мембраны электрического поля (суммарный положительный заряд, где происходит накопление Н , и отрицательный заряд по другую сторону мембраны). Таким образом, при переносе электронов на ЦПМ возникает трансмембранный электрохимический градиент ионов водорода, обозначаемый символом АЦн+ и измеряемый в вольтах (В, мВ), который состоит из электрического (трансмембранная разность электрических потенциалов A jr) и химического (концентрационного) компонентов (фадиент концентраций — АрН). Измерения показали, что на сопрягающих мембранах прокариот при работе дыхательных и фотосинтетических электронтранспортных цепей Арн+ достигает 200—250 мВ, при этом вклад каждого компонента непостоянен. Он зависит от физиологических особенностей организма и условий его культивирования. [c.101]

На рис. 4.16 представлена типичная поляризационная кривая в координатах 1=[ Е) или =/( ф) (для катодного или анодного процесса на ртутном капельном электроде). При постепенном увеличении внешней разности потенциалов вначале весь ток идет на заряжение электрода (двойного электрического слоя), поэтому сила тока в цепи остается исчезающе малой, что указывает на отсутствие электрохимического процесса. После достижения определенной разности потенциалов (точка а) происходит резкое увеличение силы поляризующего тока, что указывает на начало электрохимического процесса (окисления или восстановления). По мере того как потенциал электрода и сила тока увеличиваются, концентрация восстанавливающихся или окисляющихся ионов вблизи поверхности электрода уменьшается и наступает концентрационная поляризация. При увеличении поляризации наступает момент, когда концентрация частиц у поверхности электрода практически равна нулю (сколько бы частиц ни пришло, все мгновенно реагируют и [c.106]

Концентрационным элементом называется элемент, в котором работа электрического тока получается при замыкании внешней цепи в процессе переноса вешества при самопроизвольном выравнивании концентрации между двумя электролитами — растворами одного и того же вещества. [c.260]

Концентрационная цепь — это гальванический элемент (см.), в котором реакция, протекающая на одном электроде (или паре электродов), обратна реакции на другом электроде (или другой паре электродов), но изменение полной свободной энергии системы может отличаться от нуля вследствие наличия разности приэлектродных концентраций того или иного реагента. Электрическая энергия генерируется за счет изменения свободной энергии [15, сопровождающего перенос вещества между областями с разными концентрациями. Существуют следующие виды концентрационных цепей. [c.69]

Это выражение представляет собой уравнение концентрационной цепи, с помощью которого при соответствующих условиях можно вычислить электрическую работу обратимого процесса, если известны изменения состава системы. [c.23]

Важной особенностью этого уравнения является то обстоятельство, что измерению поддается лишь суммарная электрическая работа, выражаемая соответствующим членом уравнения. Следовательно, измерив электродвижущую силу концентрационной цепи, можно вычислить химические потенциалы компонентов, определяемых по Гиббсу однако с помощью таких измерений нельзя вычислить потенциалы отдельных составляющих компонентов, т. е., точнее говоря, потенциалы отдельных видов ионов [c.23]

Таким образом, источником электрической энергии в данной концентрационной цепи является перенос t+ грамм-эквивалентов хлористого водорода от более концентрированного раствора к менее концентрированному. Используя уравнение (312), получим выражение для э. д. с. анионной концентрационной цепи второго рода [c.189]

Химические и концентрационные элементы. Химический источник тока, или гальванический элемент, состоит в основном из двух электродов, которые сочетаются таким образом, что при соединении их посредством какого-нибудь проводника, например металлической проволоки, в получившейся цепи возникает электрический ток. Каждый электрод состоит из соприкасающихся друг с другом электронного и ионного проводников (ср. стр. 17). На границе раздела между этими двумя фазами имеется разность потенциалов, называемая электродным потенциалом ъля электродным скачком потенциала. Если в элементе нет никаких других разностей потенциалов, то его э. д. с. принимается равной алгебраической сумме обои электродных потенциалов. Когда элемент работает, на каждом электроде происходит электрохимическая реакция энергия этих реакций является источником электрической энергии цепи. Во многих элементах происходит суммарное химическое превращение, которое можно определить, если учесть все процессы, идущие в этих цепях такие элементы называют химическими элементами в отличие от элементов, в которых суммарная химическая реакция не происходит. В элементах последнего типа реакция, идущая на одном из электродов, прямо противоположна реакции, которая идет на другом. Темпе менее из-за [c.256]

Допустим, что имеются медные пластинки, опущенные в раствор сернокислой меди. При пропускании электрического тока через раствор концентрация сернокислой меди у электродов будет изменяться вследствие того, что на катоде будут разряжаться ионы меди, а на аноде атомы меди будут переходить в ионы. Вследствие изменения концентрации соли у электродов возникает э.д.с. концентрационной цепи [c.396]

Водородный электрод. Электрометрический метод определения концентрации водородных ионов основан на явлении концентрационной цепи. С металлической пластинки, погруженной в воду, переходят в раствор ионы металла, заряженные положительно. Пластинка, теряя положительные заряды, заряжается отрицательно, а раствор, окружающий пластинку,— положительно. На поверхности соприкосновения металла с жидкостью возникает двойной электрический слой. Растворение металла продолжается до тех пор, пока осмотическое давление ионов р не сравняется с электролитической упругостью растворения металла Р. Наступившее равновесие характеризуется определенной разностью потенциалов. Платинированная платиновая пластинка (покрытая платиновой чернью) ведет себя как металлический водородный электрод водород, заряжаясь положительно, переходит в водный раствор в виде Н, а платиновая пластинка заряжается отрицательно. Разность потенциалов такого водородного электрода зависит от концентрации ионов водорода в растворе чем больше концентрация ионов водорода, тем меньше разность потенциалов. Таким образом разность потенциалов электрода может служить мерой концентрации водородных ионов. [c.77]

Электродвижущая сила концентрационного элемента. Гальванический элемент, в котором электрическая энергия получается не за счет химической реакции, а за счет осмотического процесса, носит название концентрационной цепи. [c.193]

Таким образом, работа электрического тока в концентрационных цепях — это работа диффузионного процесса, который проводится обратимо путем разделения его на несколько (в нашем случае — четыре) различных по направлению обратимых электродных процессов. Каждый из этих процессов связан с определенной максимальной работой (убылью -О), и лишь разность этих величин равна работе переноса растворенной соли. [c.532]

Концентрационная цепь. Можно получить электрическую энергию от элемента, оба электрода которого состоят из одного и того же металла, погруженного в растворы его ионов различной концентрации. Такие элементы получили название Концентрационных. Примером может служить элемент, составленный из цинковых электродов, погруженных в раствор цинкового купороса различной концентрации (рис. 44). Схема такой гальванической цепи следующая [c.190]

Концентрационная цепь. Выше уже указывалось, что концентрация раствора электролита имеет большое влияние на величину электродных потенциалов. В связи с этим можно получить электрическую энергию от элемента, оба электрода которого состоят из одного и того же металла, погруженного в растворы его ионов различной концентрации. Такие элементы полу- [c.264]

Концентрационные цепи без переноса могут быть использованы для определения чисел переноса ионов и диффузионных потенциалов. Они незаменимы во всех случаях, когда в потенциометрических измерениях необходимо устранить ошибки, вносимые в измерение э. д. с. диффузионным потенциалом. Большое применение такие элементы нашли также и в технике. Главная область использования элементов без переноса ионов — производство химических источников электрической энергии. Для этой цели преимущественно используют щелочные и свинцовые аккумуляторы, а также цинкдвуокисномар-ганцевые и свинцовые, окисномедные, цинкугольные, магнийсеребряные и другие гальванические элементы, которые работают с одним раствором электролита, т. е. при отсутствии диффузионных потенциалов. [c.189]

В С5ЯЗН с рассмотренными только что нетями мы коснемся кратко и термоэлектрических цепей. У этих последних теплота также превращается в электрическую энергию, но это превращение здесь происходит вследствие разности температу р. В случае концентрационных цепей теплота при постоянной температуре превращается в электрическую энергию, причем одновременно вещества переходят от более высокой концентрации к более низкой. Этот факт нельзя рассматривать, как нарушение второго нача а. Согласно этому закону лишь при круговом процессе теплота не может при постоянной температуре превращаться в работу в процессах же, протекающих в одном направлении (не образующих замкнутого цикла), это вполне возможно. [c.213]

Концентрационным элементом называется элемент,. в котором работа электрического тока получается при замыкании внешней цепи в процессе переноса вещества при самопроизвольном выравнивании KQH цент рации между двумя электролитами—растворами одного и того же вещества или двум ям е-таллическими растворами — электродами, или в процессе выравнивания давленийдвух газовых электродов. В концентрационном элементе суммарный химический процесс отсутствует для непосредственного необратимого выравнивания концентраций путем диффузии созданы затруднения конструкцией прибора, одновременно созданы условия для обратимого выравнивания, при котором максимальная полезная работа (AG) проявляется в форме работы электрического тока. [c.530]

При точном определении расхода энергии для данного процесса электродиализа необходимо принимать во внимание электрическое сопротивление растворов, мембран и поляризацию. Величина последней зависит от потенциалов мембран, концентрационных цепей, которые могут образоваться в растворе, находящемся между мембранами, ввиду различия концентрации. Состав граничных слоев вокруг мембран оказывает большое влияние на потенциал поляризации. Значение pH этих граничных слоев часто совершенно отличается от значения pH в основном объеме раствора. Точное теоретическое определение расхода энергии является очень трудным. Вычисления на основе идеальных потенциалов мембран, учитывающие поляризацию, произведены для случая, когда дилюат и концентрат движутся в одном направлении с одинаковой линейной скоростью [751. В этом случае окончательные уравнения относительно просты. Определение бывает более сложным, когда линейная скорость потоков в двух разных отделениях неодинакова, как это обычно бывает на практике или когда потоки в отделениях для концентрата и дилюата движутся в противоположных направлениях. [c.151]

Металл Me(D в этом случае должен быть более благородным, чем металл Ме(2), а на границе расплав смеси — чистая соль не должны появляться диффузионные потенциалы (в крайнем случае они не должны превышать ошибок измерения э. д. с., которыми можно пренебречь). Для таких концентрационных электрических цепей термодинамические соотношения, в которые входит э. д. с. [Е и температурный коэффициент э. д. с. (dEldT) очень просты. Именно для соли МС(1) X изменения парциальных мольных термодинамических величин AGi, ASi ДЯ и активности этой соли в расплаве определяются следующими зависимостями [c.63]

Марков [19] считает, что в случае исключительно анионной проводимости расплавленных солей для концентрационных электрических цепей величины диффузионных потенциалов равны 0. Величины диффузионных потенциалов зависят не только от характера и состава смеси расплавленных солей, но также и от экспериментальной техники составления концентрационных электрических цепей. Тер-пиловским [160] измерены э. д. с. концентрационных электрических цепей трех типов [c.63]