Электрохимические системы. Электрохимические цепи

Из обратимых электродов (полуэлементов) могут быть составлены обратимые электрохимические системы, называемые электрохимическими цепями (парами, гальваническими элементами). Различают два основных вида электрохимических цепей — химические и концентрационные. [c.487]

К сложным электрохимическим системам (химическим цепям) относятся системы, в которых одинаковые или различные металлические электроды погружены в различные по составу электролиты. Примером может служить цепь [c.334]

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]

Глава 9. Электрохимические системы. Электрохимические цепи [c.192]

Как видно из рис. 1, для, осуществления электрохимической реакции необходима некоторая система — электрохимическая цепь. Существенные элементы такой цепи — металлические (или полупроводниковые) электроды, проводник второго рода (раствор электролита, его расплав или твердый электролит) и границы раздела фаз между металлом и электролитом, между двумя различными металлами и между двумя различными электролитами. Закономерности протекания тока в электрохимической цепи, а также закономерности электрохимического равновесия определяются свойствами всех этих элементов. Строение металлов и полупроводников, а также их электропроводность служат объектом изучения физики, а не химии. Объекты изучения электрохимии — ионные системы (проводники второго рода) и границы раздела фаз с точки зрения их структуры и механизма переноса заряженных частиц. [c.5]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ЦЕПИ) [c.182]

Из схемы, приведенной на рис. 2, следует, что истинная электрохимическая система представляет собой цепь из последовательно включенных проводников первого и второго рода. С этой точки зрения электрический разряд в газах не может быть назван чисто электрохимическим процессом, так как газы в таких условиях обладают смешанной электронно-ионной проводимостью, и многие фундаментальные законы электрохимии к ним неприменимы. [c.14]

Глава XIV. Электрохимические системы (электрохимические цепи). ............................ [c.506]

Под электрохимической системой следует понимать такую, в которой совершаются взаимные превращения химической и электрической форм энергии. Простейшая электрохимическая система состоит из двух электродов, опущенных в электролит и соединенных между собой металлическим проводником (рис. 84). Следовательно, электрохимическая система включает в себя фазы различной физико-химической природы электроды и внешняя цепь— твердые фазы, электролит — твердую либо жидкую фазу и, наконец, газ, граничащий с электродами и электролитом, — газовую фазу. На границе раздела фаз различной природы возникают скачки потенциалов. [c.412]

Пока не удалось определить скачок потенциала между двумя различными фазами, т. е. абсолютную разность электрических потенциалов, но можно измерить э. д. с. электрохимической системы Е, например, между точками Ь и д, расположенными в металлах М г и М2, и между точками а и г, находящимися в вакууме около поверхности указанных металлов. На рис. 84 показана правильно разомкнутая электрохимическая цепь, э. д. с. которой считается положительной, если электрический ток течет против часовой стрелки, и отрицательной, если электрический ток течет по часовой стрелке. Очевидно, что суммарная э. д. с. любой электрохимической системы равна сумме скачков потенциалов на границах фаз следовательно, электродвижущая сила электрохимической цепи, изображенной на рис. 84, [c.413]

Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Взаимные превращения электрической и химической форм энергии происходят в электрохимических системах. Электрохимические системы представляют собой электрические цепи из проводников первого рода (металлы, полупроводники) и второго рода (растворы и расплавы электролитов). В состав электрохимической системы входят электроды. В простейшем случае электрод состоит из металла, находящегося в контакте с раствором электролита. [c.280]

В электрохимических системах происходит взаимное превращение энергии химических реакций в электрическую энергию и обратно. Применение законов термодинамики к электрохимическим системам позволяет рассчитать значения равновесных электродных потенциалов и э. д. с. электрохимических цепей. Для обратимой реакции [c.476]

Природа и число отдельных скачков потенциала, входящих в электрохимические системы, могут служить основой для классификации последних. Следует заметить, что обе рассмотренные классификации (по природе процесса и форме уравнения для э. д. с. и ло числу скачков потенциала, образующих э. д. с.) приводят примерно к одному и тому же распределению электрохимических цепей между отдельными типами. Так, сложные химические цепи включают в себя наибольшее число отдельных скачков потенциала, в то время как э. д. с. концентрационной газовой цепи слагается всего лишь из двух нернстовских потенциалов. [c.214]

Замкнутая часть пространства, в котором может протекать по меньшей мере одна электрохимическая окислительная и одна электрохимическая восстановительная реакция, называется по Л. И. Антропову электрохимической системой. Электрохимическая система, таким образом, состоит нз проводников первого рода и находящихся в соприкосновении с ними проводников второго рода. Понятию электрохимическая система эквивалентны часто встречающиеся в литературе названия гальванический элемент , электрохимическая ячейка , цепь . Проводников второго рода, как й первого, в электрохимической системе может быть один или несколько. Проводниками первого рода могут быть металлы или полупроводники с электронной проводимостью. Проводниками второго рода могут быть твердые соединения (твердые электролиты), индивидуальные расплавленные соединения или растворы соединений в расплавах, воде, органических и неорганических растворителях. [c.12]

В рассмотренном примере электрохимической концентрационной цепи первой группы граница непосредственного контакта растворов отсутствует — растворы соединены через солевой мост (см. 173). Но если эти два раствора привести в соприкосновение, то на границе их раздела происходит прямой перенос ионов из одщ)го раствора в другой, что влияет на величину э. д. с. цепи. Такие электрохимические системы называются концентрационными цепями с переносом. В качестве примера рассмотрим цепь, электроды которой обратимы относительно катиона [c.490]

Система, включающая электроды (проводники первого рода) и соприкасающиеся с ними растворы или расплавы (проводники второго рода), в которой протекает электрохимический процесс, называется электрохимической системой. Электрохимическая система помимо электродов и проводников второго рода, как правило, включает проводники первого рода, образующие внешнюю электрическую цепь. [c.8]

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]

Глава 9. Электрохимические системы. Электро>имические цепи 195 [c.195]

Имеются, однако, электрохимические системы, например, простои . химическая цепь с газовыми электродами [c.213]

Важнейшей количественной характеристикой электрохимического элемента или цепи элементов является электродвижущая сила (э. я. с., обозначаемая в дальнейшем через Е), которая равна разности потенциалов правильно разомкнутого элемента, т. е. разности потенциалов между концами проводников первого рода из одного и того же материала, присоединенных к конечным электродам элемента (цепи). Знак э.д.с. совпадает со знаком суммарной разности потенциалов цепи или противоположен ему, в зависимости от принятой системы знаков. [c.518]

Электрохимическая цепь представляет собой систему, состоящую из различных фаз, содержащих заряженные компоненты — ионы и электроны (рис. 169). На границах раздела фаз происходит переход заряженных частиц из одной фазы в другую, что объясняется стремлением системы к термодинамическому равновесию. При этом на границах раздела фаз возникают скачки потенциала. Э. д. с. цепи определяется как суммарный результат всех процессов, происходящих на границах раздела фаз. [c.468]

Электрохимические системы различаютси ие только по природе совершающихся в 1ГЯХ процессов (физические, концентрационные и химические цепи), ио и по их действию. Так, например, химические системы, являющиеся основой построения химических источников электрпчес1- ой энергии, или, как их чаще называют, химических источников тока (ХИТ), разделяются по этому принципу на три группы. [c.207]

Если электрохимическая система работает как источник электрического тока (гальванический элемент, аккумулятор), поляризация электродов приводит к снижению напряжения на его клеммах. Допустим, что электродам электрохимической цепи в равновесном состоянии свойственны процессы [c.516]

Электрохимия — это наука, которая изучает закономерности, связанные с взаимным превращением химической и электрической форм энергии. Взаимное превращение этих форм энергии совершается в электрохимических системах. Непременными составными частями электрохимической системы являются ионный проводник электричества — электролит два металлических электрода, которые создают контакт двух фаз — жидкой и твердой внешняя цепь — металл1 ческий проводник, обеспечивающий прохождение тока между электродами. Для того чтобы знать, каким закономерностям подчиняются электрохимические реакции, от чего зависит их скорость, что является источником электрической энергии в электрохимической системе и каков механизм прохождения электрического тока, необходимо изучить свойства растворов электролитов, электрохимические равновесия на поверхности раздела двух фаз, термодинамику электрохимических систем и кинетику электродных процессов. [c.6]

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]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —Mi (точки 1—2) Mi —Мц (точки 3—4) Мц —раствор L (точки 5-—б) раствор L —Mi (точки 7—8) Mi —вакуум (точки 9—10), где М —металл. Потенциал х. отвечающий работе переноса элементарного положительного заряда из глубины фазы в точку в вакууме, расположенную в непосредственной близости к поверхности фазы, называется поверхностным. В рассматриваемой. цепи поверхностные потенциалы возникают между точками / и 2, а также 9 и 10. Разность внутренних потенциалов соседних фаз называется гальвани-пот нциалом. В цепи, представленной на рис. 169, гальвани-потенциалы возникают на границах фаз точки 3—4-, точки 5—6 точки 7—S. Э. д. с. этой цепи представляет собой сумму скачков потенциалов [c.469]

Скачки потенциала между фазами не поддаются экспериментальному определению. Поскольку э. д. с. электрохимической системы может быть легко измерена, то принято электродный потенциал считать равным э. д. с. цепи, составленной из водородного (слева) и данного электрода (справа). Водородный электрод при этом взят в стандартном состоянии (ан+ = 1) парциальное давление газа равно нормальному атмосферному давлению (1,013 10 Па) и его потенциал при любой температуре условно принят нулю. Электродные потенциалы при этом выражают в условной водородной шкале. Э. д. с. правильно разомкнутой цепи M Pt, HalLjM соответствует электродному потенциалу системы L M, для которого примем обозначение фьм [c.469]

Из уравнения (175.10) видно, что электрическая работа цепи в общем случае не соответствует тепловому эффекту реакции. Если Е/кт < О, то электрическая работа меньше энергии химического процесса, электрохимическая система отдает теплоту в окружающую среду или нагревается в условиях тепловой изоляции. Примером такой системы служит цепь РЬ, Pb l2l Г Ag l, Ag, для которой <1Е/(1Т=—1,86 10 В/К. При ёЕШТ > О электрическая работа системы больше энергии химической реакции недостаток энергии [c.477]

Химические цепи имеют большое практическое значение. Разнообразные химические истечники тока — первичные (гальванические элементы) и вторичные (аккумуляторы) — представляют собой химические цепи. Рассмотренная водородно-кислородная, цепь является одним из видов так называемых топливных элементов. Такие элементы представляют собой электрохимические системы, в которых протекает реакция окисления топлива или продуктов его переработки (водорода, оксида углерода, водяного газа и др.). Элементы характеризуются высоким коэффициентом использования топлива (70—80%) по сравнению с 30—40% теплосиловых установок, производящих электроэнергию. Несмотря на то что при создании топ [c.488]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология