Фарадея ячейки

Фарадей изучил количественную взаимосвязь между электрическим зарядом, пропущенным через электролитическую ячейку, и мерой происходя- [c.42]

Количество заряда, протекающего через электрическую цепь, и в частности через электролитическую ячейку, измеряется в кулонах. В разд. 19.4 указывалось, что 96 500 кулонов (Кл) составляют 1 фарадей [c.227]

Особый интерес вызывает гидрат хлора. Первоначально его считали хлором в твердом состоянии, однако в 1811 г. X. Дэви доказал, что эта фаза содержит воду. Позднее М. Фарадей предложил для состава этой твердой фазы формулу СЬ-ЮНзО. Элементарная ячейка этой кубической структуры (<2 12 А) со- [c.395]

Теперь вкратце обсудим теорию электродных потенциалов. Одно время известное уравнение Нернста выводили, исходя из представления о давлении раствора металла в электроде. Однако лучше его получать, рассматривая непосредственно суммарное изменение химического состава при переносе электрического заряда, равного одному фарадею Р, и приравнивая электрическую работу изменению свободной энергии. Так. для ячейки [c.193]

Вторая поправка, которую обычно называют поправкой на изме -нение объема, обусловлена тем, что, согласно определению числа переноса, плоскость g—h (рис. 7) должна быть фиксирована по отношению к растворителю, а не к стенкам ячейки, как это делается в реальных измерениях. Один конец ячейки для измерений по методу движущейся границы делается герметичным, чтобы предотвратить возникновение объемных гидродинамических потоков раствора в ячейке. В скорость движения границы необходимо вводить поправки на изменение объема в закрытом конце ячейки, обусловленное миграцией ионов и реакцией на электроде. Если обозначить изменение объема на один фарадей пропущенного количества электричества через АУ, то после введения поправки экспериментальное число переноса, рассчитанное по уравнению (17), выражается формулой [c.88]

Знак поправки определяется направлением движения границы. При движении к закрытому концу ячейки поправочный член следует прибавлять, а при обратном направлении движения границы - вычитать. Для определения АУ надо учитывать изменения объема на один фарадей, вызванные как электродной реакцией, так и миграцией через границу. Подробный анализ этих поправок дан в [ 3]. Например, для системы с границей а—Ь (рис. 8, о) при закрытом аноде изменение объема можно рассчитать по формуле [c.88]

При прохождении через ячейку количества электричества, равного 1 фарадею (96540 а-сек, или 26,8 а-ч), на электродах выделяется по 1 г-экв водорода и кислорода при полном использовании тока на основной процесс разложения воды. В современных электролизерах типа ФВ для электролиза воды суммарные потери тока обычно составляют около 2—3%, а выход по току близок к 98%. [c.80]

Развитие теории процессов в гальванических элементах и электролитических ячейках, а также разработка терминологии в этой области принадлежит М. Фарадею, который определил количественные соотношения между электрической энергией и химическим превращением вещества, Схема процессов, происходящих в гальваническом элементе, показана па рис. 13, а. [c.33]

Отсюда следует, что при прохождении через электролитическую ячейку 1 моля электронов будет образовываться 1 моль атомов натрия. Один моль электронов представляет собой 1 фарадей, а 1 моль атомов натрия представляет собой 1 г-атом натрия, т. е. 23,00 г. Таким образом, необходимое кол ичество электричества [c.462]

В идеальном случае будет транспортироваться только противоион Na+. Один фарадей электричества, прошедший через ячейку, произведет 1С1 на катоде, перенесет Ша+ через мембрану и израсходует I I- на аноде. Выход по току, т. е. изменение в эквивалентном содержании на 1Ф, равняется единице. В действительности, выход по току несколько меньше вследствие транспорта растворителя и неполного ионного удерживания. [c.46]

Специфические требования к диэлектрическим свойствам пленок BST в ячейках ДОЗУ являются функцией геометрии конденсатора хранения. Минимальное количество заряда в ячейке ДОЗУ, которое может быть уверенно детектировано чувствительным усилителем, составляет 25 iF/ячейка (IF —фемто фарад = 10 фарад). Полагая трехмерную геометрию узла хранения заряда в ячейке ДОЗУ, объем которого равен 3///г, где/- минимальный размер элемента, характеризующий уровень технологии (УТ) h — высота узла хранения, можно рассчитать минимальную поверхностную емкость пленки BST С в iF/mkm которая обеспечит необходимое количество заряда в ячейке ДОЗУ 25 fF/ячейка. [c.148]

Предположим, что электрохимическая ячейка, через которую проходит постоянный ток, разделена на три отсека I—III пористыми перегородками (рис. 17). В каждом из отсеков вначале находится раствор соли Mv+Av с одинаковой заданной концентрацией. Оба электрода изготовлены из металла М, соответствующего катионам М + (например, из меди для раствора uSO ). Рассмотрим, что произойдет в отсеке I, прилегающем к катоду, после пропускания через систему 1 фарадея ( 96 500 Кл) электричества. В соответствии с формулой (IV.38) при этом на катоде разрядится 1 г-экв катионов. Далее, через пористую перегородку в отсек / войдет из среднего отсека /+ г-экв катионов и выйдет из него в средний отсек L г-экв анионов. Общий баланс катионов в первом отсеке составит убыль в 1—t+ = L г-экв, а поскольку убыль анионов в этом отсеке такая же, то в сумме имеем убыль L г-экв соли без нарушения электронейтральности первого отсека. Если же через эту систему пропустить не 1 фарадей, а Q кулонов электричества, то убыль соли в отсеке / составит Дп/ =t-Q/F (г-экв). Зная объем Vi первого отсека, получаем изменение концентрации соли в нем после пропускания Q кулонов [c.62]

Так, эффекты, связанные с заряжением емкости двойного 1лоя и фараде-евскими процессами, можно элиминировать, как это впервые показал Коль-рауш, покрытием электродов платиновой чернью. При этом емкость двойного слоя сильно возрастает вследствие увеличения истинной поверхности и сопротивление электрода переменному току соответственно резко снижается. Этот прием, к сожалению, не всегда удается применить, так как платина может катализировать процессы с участием растворителя и компонентов раствора, а кроме того, адсорбировать значительные количества растворенного вещества, что в разбавленных растворах способно изменить их концентрацию. Поэтому в разбавленных растворах необходимо неоднократное заполнение ячейки до тех пор, пока не будет получен постоянный результат. Определение электропроводности чистых растворителей наиболее надежно при использовании гладких платиновых электродов. Эффект Паркера устраняется за счет удаления трубочек с проводящими проводами от основного объема раствора электролита (именно так сконструированы ячейки, изображенные на рис. 2.6), а также за счет использования непроводящих термостатирующих жидкостей. [c.95]

Электрохимическая ячейка представляет собой последовательно соединенный проводник, поэтому к обоим электродам всегда доставляется одинаковое количество зарядов. Это позволило Фарадею высказать предположение, что скорости движения всех ионов одинакового заряда в растворе одни и те же и что они зависят только от заряда иона и величины тока, протекающего через электролит. На самом деле это предположеиие оказалось нев(фным, и в 1853 г. Гитторф обнаружил, что при прохождении тока через электрохимическую систему в слоях электролита, прилегающих к катоду (католита) и к аноду (анолита), пооисходят различные изменения концентрации растворенного [c.27]

Отсюда следует, что при прохождении через электролитическую ячейку 1 моля электронов будет образовываться 1 моль атомов натрия. Один моль электронов представляет. собой 1 фарадей, а 1 моль атомо1В натрия представляет собой 1 г-атом натрия, т. е. 23,00 г. Таким образом, необходимое количество электричества равно 96 490 Кл. Один кулон равен 1 А-с.,Следовательно, 96 490 Кл электричества пройдет через электролитическую ячейку в там случае, если ток силой 10 А вудет проходить в течение 9649 с. Значит, ответом йудет 9649 с. [c.314]

Количестк электричества можно выражать в фарадеях. Один фарадей составляет 96485 Кл (число Фарадея) и равен количеству электричества, необходимому для превращения одного моля эквивалентов вещества. Это позволяет рассчитать массу химического вещества, выделившегося на электроне, по количеству электричества, прошедшего через электролитичеадто ячейку [c.433]

Смит и Манн провели также электролиз метанольных растворов с концентрацией 0,05 М, поддерживая ток в 3—5 фарадей на каждый моль амина. Если фоновым электролитом был КОН, возвращалось 80% исходного амина и образования метоксипроиз-водных не наблюдалось. В реакции с метилатом калия возвращалось 32% амина и на 5—10% щло метоксилирование. Вайнберг проводил аналогичные опыты, используя 0,2—0,1 М растворы амина в метиловом спирте, содержащем КОН, и ячейку, в которой анодное пространство отделялось от катодного. По его данным,. метоксилирование идет на 6—42% и 22—89% амина не вступает в реакцию. При этом выход метоксипроизводного тем больше, чем более концентрированный раствор амина взят для электролиза. Отсюда следует, что использованные Манном и Смитом растворы были недостаточно концентрированными, чтобы можно было обнаружить метоксипроизводное, даже если оно и получалось в ходе реакции. [c.168]

Уже больше столетия химиков озадачивают комплексы воды с такими простыми молекулами, как молекулы хлора. Еще Деви [78] обратил внимание на образование такого типа молекул хлор — вода, а Фарадей [91] предложил для них формулу СЬ-ЮНгО. Известны работы Штакельберга с сотр. [278—287], Клауссена [54], Полинга, Марша [191] и Никитина [179, 181, 182], проясняющие природу этих соединений, впоследствии известных под общим названием газовых гидратов . К веществам, образующим эти гидраты , относятся аргон, неон, радон, хлор, двуокись серы, хлористый метил, метан и этилен. В результате исчерпывающих исследований появилась возможность описать две кристаллические клатратные формы. Первая форма, структура I, имеет постоянную кубической ячейки, равную 12 А, причем содержится сорок шесть молекул конституционной воды. [c.60]

В расплавленных солях числа переноса нельзя определить тем же путем, что и в обычных растворах. Рассмотрим, например, ячейку с электродами из серебра, в которой находится расплав нитрата серебра в качестве электролита. Если через ячейку проходит 1 фарадей электричества, то осаждается 1 г-экв серебра, и если доля этого количества доставлена миграцией ионов серебра, то доля (1 — /g) доставлена движением AgNOg в направлении к катоду. [c.175]

Явление электролиза на примере разложения воды под действием электрического тока впервые было обнаружено еще в конце XVIII столетия. Существование строгой пропорциональности между количеством протекшего электричества и количеством выделенного на электродах вещества было установлено значительно позже М. Фарадеем. Открытые им в 1833 г. законы электролиза по существу приводятся к одному фундаментальному положению, непосредственно вытекающему из самой природы электрохимических реакций. Закон Фарадея состоит в утверждении, что на каждый фарадей количества электричества, пропущенного через электролитическую ячейку, в электрохимическую реакцию на аноде и на катоде вступает по одному грамм-эквиваленту вещества. [c.26]

Распределение продуктов, образующихся при препаративном окислении хлорбензола в чистой трифторуксусной кислоте в присутствии 0,2—0,4 М трифторацетата натрия в неразделенной ячейке, было исследовано как функция пропущенного электричества [210]. При прохождении 192 970 Кл/моль (2 фарадей/моль) электричества образуется моноэфир с выходом 94% и ВТ 70% (орто мета пара=41 3 56). Продолженная электрохимическая реакция приводит к смеси 2,4- и 3,4-диаза-мещенных продуктов (82 12) с выходом 72% и ВТ 61%, а также к три- и полизамещенным соединениям. Соответствующие производные фенола, резорцина и пирокатехина легко получить после гидролиза. [c.253]

Кларк, следуя соглашению, по которому АО используется со знаком минус, если реакция протекает спонтанно слева направо, считает [14] Спонтанная реакция, протекающая при постоянной температуре и давлении, будет сопровождаться потерей свободной энергии химической системы. В обратимой электрической ячейке, действующей в идеальных условиях максимальной работы, такое уменьшение свободной энергии химической системы будет выражаться, как произведение NFE (вольт-фарадей), где Е — электродвижущая сила ячейки, Р — число Фарадея, а —число эквивалентов электронов. Отсюда в спонтанном процессе РЕ будет использоваться для обозначения электрической энергии на выходе ячейки, а—АО чтобы отразить потери Свободной энергии химической системы или, если используется АО, то численному значению следует предпослать знак минус . Можно добавить, что в данном разделе термодинамические функции используются согласно рекомендациям Международного союза теоретической и прикладной химии (ОРАС) и противоположны по знаку употреблявшимся в ранних американских работах. [c.78]

При работе в семикамерной ячейке с раствором N32804 выход продукта составлял 2 г - экв/фарадей. В 15-камерной ячейке выход продукта достигал 4 г экв/фарадей. Требуемое напряжение, равное нескольким десяткам вольт, определяется сопротивлением камер, заполненных водой. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология