Цепи электрические химические

Химические цепи. Химические цепи состоят из электродов, потенциалопределяющие реакции которых различны. Электрическая энергия возникает за счет энергии химической реакции, протекающей в цепи. Для химических цепей справедливы ранее установленные термодинамические соотношения между э. д. с. и тепловым эффектом реакции, а также между стандартной э. д. с. и константой равновесия реакции (см. 175.) Химические цепи разнообразны по природе и свойствам электродов, из которых они состоят. Для определения реакций, протекающих в химических цепях, поступают следующим образом. Прежде всего следует определить полярность электродов. Для этого сравнивают ф+ и ф . Однако обычно с известным допущением используют значения стандартных потенциалов (см. табл. 26). Так, например, для цепи [c.487]

Все электрохимические системы можно условно подразделить на системы с химической реакцией и системы без химической реакции. К первым относятся системы, в которых при протекании электрического тока на электродах протекают различные химические реакции. В таких системах (химических цепях) электрическая энергия генерируется за счет суммарной энергии, освобождающейся на электродах. [c.333]

К третьему типу электрохимических систем относятся системы, в которых образующие их два электрода могут отличаться по химическим и физическим свойствам. В этом случае э. д. с. системы выражается общим уравнением (317). Такого рода электрические системы называются химическими цепями. В химических цепях источником электрической энергии являются протекающие в них химические реакции. [c.183]

Когда вы поворачиваете ключ зажигания, замыкается электрическая цепь, и химическая энергия батарей, превращенная в электрический ток, запускает стартер мотора. Свинцовый электрод окисляется, теряя электроны. Эти электроны по цепи доходят до электрода из диоксида свинца, восстанавливая его. Так как между электродами течет ток, электрическая система автомобиля снабжается энергией. [c.530]

Если в цепи электрический ток с э. д. с., большей, чем у данного элемента, пустить в обратном направлении, то это вызовет обратные химические процессы на электродах цинк будет выделяться на электроде, а медь растворяться, система будет возвращаться к исходному состоянию. Подобные элементы, у которых прохождение тока в обратном направлении вызывает обратные процессы, называют обратимыми. Примером необратимого элемента может служить элемент из медного и цинкового электродов, опущенных в серную кислоту. При его работе цинк растворяется, а водород выделяется на медном электроде. При обратном направлении тока растворяется медь, а на цинке выделяется водород. Таким образом, прохождение тока в обратном направлении не ведет к восстановлению исходного состояния. [c.49]

Любая электрохимическая цепь в принципе может служить источником электрического тока. При соединении электродов через проводник первого рода электроны начинают двигаться от отрицательного полюса (анода) к положительному (катоду). Одновременно на фазовых границах электрод — электролит, обладающих ионной проводимостью, происходят электрохимические реакции, энергия которых и служит источником электрического тока, протекающего во внешней цепи. Системы с малой электрической емкостью, малой скоростью и необратимостью химических реакций не могут быть практически использованы для получения электрического тока лишь немногие цепи служат химическим источником электрической энергии. [c.481]

Величина электрической работы гЕР цепи равна химической работе этой реакции [c.489]

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]

Сдвоенные химические цепи. В сдвоенных химических цепях две простые химические цепи, отличающиеся лишь активностью электролита, имеют один общий электрод и, таким образом, электрически соединены через проводник первого рода в единую цепь. Так, например, простые цепи с хлорсеребряным и водородным электродами можно превратить в сдвоенную цепь с общим водородным электродом [c.204]

Иногда, с целью критики концепции Вольта, неверно замечают, что граница двух металлов принципиально не может быть источником электрической энергии. Пример термопары опровергает это заключение. Другое дело, что при одинаковой температуре во всей гальванической цепи электрическая работа, которая может быть получена на границе металл — металл за счет разности химических потенциалов электронов разных металлов, компенсируется равной и противоположной по направлению электрической работой на двух других границах (между металлами и растворами), обусловленной тем же различием в химических потенциалах электронов. Это, в частности, следует из вывода уравнений (2.48) и (2.49) с использованием (2.45) — [c.66]

Количественной мерой химической реакции в гальваническом элементе или в электролитической ванне служит количество электричества, протекающее по внешней цепи. Электрический заряд 1 моля электронов называется фарадеем (сокращенно Ф) и равен 96 500 кулонов 1 Кл = = 1 ампер сек = 1 А с. [c.234]

В химических цепях электрическая энергия возникает не за счет осмотической работы разбавления, а за счет работы химической реакции. К этим цепям принадлежит рассмотренный уже элемент Даниеля. Несколько других типичных примеров рас-сматриваются ниже. [c.385]

Похоже также, что исследование химии поверхности полупроводниковых электродов могло бы оказать важную услугу электронике. Технология интегральных схем, в которых используется новый материал, арсенид галлия, определяется возможностями управления реакциями, идущими на поверхности этого материала. Те, кто занимается разработкой крохотных чипов для компьютеров, понимают, какую важную роль играет здесь химия. Эти чипы битком набиты электрическими цепями. Методы химического травления позволяют создавать такие цепи с высокой точностью при микроскопических размерах. [c.55]

Известны различные способы анализа смесей с неблагоприятным соотношением концентраций компонентов. Лучший из них заключается в подборе такого индифферентного электролита, чтобы микрокомпонент был наиболее легко восстанавливающимся компонентом смеси. Этот прием часто осуществим, если возможно использование комплексообразующих реагентов. Иной путь — предварительное химическое разделение. И наконец, можно использовать так называемый компенсационный метод. В этом случае ток, соответствующий восстановлению макрокомпонента, снижают до нуля (или до очень маленькой величины) введением в измерительную цепь электрического компенсатора. Затем чувствительность увеличивают, чтобы получить удовлетворительный сигнал, соответствующий восстановлению микрокомпонента. Наиболее современные модели полярографов снабжены такими компенсационными устройствами. [c.73]

На самом деле закон Фарадея касается только количества электричества. Он говорит, что при прохождении равных количеств электричества через цепь выделяются химически эквивалентные количества различных веществ, но в нем ничего не упоминается о необходимой для этого электрической энергии. [c.44]

Применим это уравнение к работе элемента или какого-нибудь другого химического источника тока и предположим, что в результате прохождения в цепи электрического тока химическое превращение претерпело по одному молю веществ, принимавших участие в процессе, 1 при этом произошло изменение валентности на г единиц, г. е. в цепи прошло г фарадеев электричества. [c.69]

Рассчитать э. Д. с. элемента. Есть ли разница между вычисленной и найденной величинами Составить уравнение химической реакции, за счет которой получается в цепи электрический ток. [c.163]

Так как в реальном процессе переноса элементарного заряда из одной фазы в другую химическая и электрическая работы совершаются одновременно, то определить можно лишь общий энергетический эффект, отвечающий изменению электрохимического потенциала, но не отдельные его слагаемые. Поэтому найти экспериментально абсолютную разность электрических потенциалов (или скачок потенциала между двумя разными фазами) до сих пор не удалось. Э.д.с. электрохимической системы Е, напротив, можно непосредственно измерить она л.олжна, следовательно, отвечать разности потенциалов между двумя точками, лежащими в одной и той же фазе. Этими точками (см. рис. 7) могут быть точки Ь н д, находящиеся в одном н том же металле, или точки а и г, расположенные в вакууме вблизи поверхности металла. На рис, 7 изображена правильно разомкнутая электрохимическая цепь, на двух концах которой находится один и тот же металл. Если считать э,д.с. положительной величиной, то положительное электричество [c.30]

Можно выделить две основные области проявления ТР-элемента в реальных системах как проводника энергии или субстанции без преобразования из одного вида в другой (например, проводники химической энергии, трансформаторы в электрических цепях, механические рычажные системы и т. п.) как преобразователя энергии (например, перемешивающие устройства в аппаратах химической технологии, насосы, электромоторы, диафрагмы, гидро- и пневмоприводы и т. п.). [c.44]

Удовлетворительное совпадение двух рядов значений э.д.с. подтверждает справедливость представлений о природе происхождения электрической энергии в гравитационных цепях. Э.д.с. гравитационных цепей можно увеличить до нескольких милливольт, например при помощи центрифугирования. Э.д.с. и в этом случае очень мала, и лишь небольшая доля механической энергии, расходуемой на работу центрифуги, переходит в электрическую. Такие цепи не имеют практического значения, но они интересны тем, что говорят о возможности генерирования электрической энергии в системах с химически одинаковыми электродами. [c.194]

Некоторые особые цепи варианты использования химических цепей как источников электрической энергии [c.207]

Заземление трубопроводов и аппаратов. Заземление надо осуществлять в соответствии с указаниями РТМ 26—04—8—67, разработанными на основании Правил защиты от статического электричества в производствах химической промышленности [89], согласно которым каждая система аппаратов и трубопроводов должна быть заземлена не менее чем в двух местах. Аппараты, в которых можно ожидать наибольших потенциалов статического электричества, следует выделять и заземлять независимо от заземления всей электрической цепи. Сопротивление заземляющего устройства должно быть менее 100 ом. [c.159]

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]

В аккумуляторах при пропускании через них электрического тока от внешней цепи (заряжение) происходят химические изменения в электродах и растворах, близкие к обратимым, и работа электрического тока аккумулируется (запасается) в форме свободной энергии продуктов реакции. Заряженный аккумулятор дает электрический ток при разряжении, после чего вновь может быть заряжен. [c.598]

Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов —электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии, или гальваническими элементами. [c.176]

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]

Если электрический ток пропускают через расплав или раствор соли, прохождение тока осуществляется ионами, мигрирующими в противоположных направлениях. На катоде, где электроны поступают в соляную среду, катионы металла восстанавливаются до свободного металла. На аноде, где электроны перетекают из соли обратно во внешнюю цепь, анионы окисляются с образованием свободных неметаллических элементов. Этот процесс называется электролизом. Фарадей установил строгое соотношение между величиной заряда, прошедшего через прибор для электролиза, и количественной мерой происходящего при этом химического превращения 96485 Кл заряда должны приводить к выделению 1 моля каждого продукта, в котором превращение затрагивает 1 электрон на ион. Величина, равная 96485 Кл, представляет собой просто заряд 1 моля электронов и называется фарадеем (1Г) заряда. [c.54]

Сигнальные графы нашли широкое применение в исследовании электрических цепей и линейных электромеханических систем [12]. Они оказались весьма эффективным аппаратом при анализе и синтезе химико-технологических систем, где построение сигнальных графов требует в качестве необходимого промежуточного этана вывода структурных графов или блок-схем по известным уравнениям, описывающим систему [И]. Важное преимущество развиваемого подхода к анализу и синтезу физико-химических систем состоит в том, что сигнальный граф ФХС можно построить непосредственно по связной диаграмме системы, минуя стадии вывода системных уравнений и построения блок-схем [101. [c.218]

Энергия элемента, освобождающаяся при протекании химической реакции, является источником возникновения э. д. с. в цепи. В химических источниках электрической энергии — элементах — электрод, отдающий во внешнюю цепь электроны, является отрицательным полюсом элек- [c.19]

Эту суммарную реакцию можно предстэЕить в иде двух сопряженных реакций одновалентная медь окисляется в двувалентную медь, при этом выделяется электрон Си Си + е. Трехвалентное железо присоединяет электрон и восстанавливается до двувалентного Ре + е -> Ре -Величина электрической ргботы гЕР цепи равна химической работе этой реакции [c.804]

Постоянный ток. Электродвижущая сила Е (э. д. с.) — это причина, которая вызывает и поддерживает в замкнутой проводящей цепи электрический ток. Для создания и поддержания электродвижущей силы необходимо непрерывное превращение какой-либо энергии (механической, химической, тепловой) в электрическую. Полная э. д. с., действующая в разомкнутой электрической цепи, равна разности потенциалов на ее концах. Вольтметр, включенный на генератор постоянного тока, работающий вхолостую, показывает э. д. с. генератора. 5 Электрическое поле — это пространство, в котором действуют элек-у1 трические силы. [c.17]

При замыкании внешней цепи металлическим проводником на отрицательном полюсе начинает происходить окислительная реакция Нг—2е—>-2Н+, электроны по внешней цепи будут поступать к положительному полюсу и вызывать реакцию восстановления СЫ-2е—>-2С1". Суммируя эти уравнения, получим уравнение химической реакции, протекающей в электрохимической системе СЬ + Нг = 2НС1. Эта реакция протекает с уменьшением свободной энергии (самопроизвольно), что вызывает поток электронов во внешней цепи. Последний эквивалентен электрическому току. Таким образом, рассматриваемая электрохимическая система генерирует во внешнюю цепь электрический ток за счет химической энергии реакции, протекающей в ней, т. е. является химическим источником электрической энергии. [c.5]

Два злектронопроводящих тела, контактирующие с электролитом и обеспечивающие обмен зарядами с участниками электрохимической реакции, а также передачу электронов во внешнюю цепь (см. ниже) пли получение их из 1знешней цепи они называются электродами. На электродах — на границе раздела двух различно проводящих фаз — происходит перенос заряда, т. е. протекают электрохимические реакции, иными словами, именно здесь локализовано взаимное превращение химической и электрической форм [c.12]

Электрохимическая система, производящая электрическую энергию за счет протекающих в ней химических превращений, называется химическим источником тока или гальваническим элементом (рис, 2, б). Здесь электрод, пос1>1лающий электроны во внешнюю цепь, называется отрицательным электродом или отрицательным полюсом элемента. Электрод, принимающий электроны из внешней цепи, называется положительным электродом или положительным полюсом элемента. [c.13]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология