Электродвижущие силы. Теория гальванического элемента

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ТЕОРИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА [c.61]

Основываясь на указанных фактах, А. Н, Фрумкин высказал предположение, согласно которому разность потенциалов между электрокапиллярными максимумами различных металлов обусловлена контактной разностью потенциалов между этими металлами. Это наблюдение весьма существенно с точки зрения теории электродвижущей силы гальванического элемента. Очевидно, электродвижущая сила любого гальванического элемента будет равна разности потенциалов нулевых точек металлов (образующих электроды гальванического элемента) плюс некоторый концентрационный член, который возникает вследствие [c.220]

Возникновение электродвижущей силы в гальваническом элементе можно объяснить, исходя из осмотической теории, хотя она не полностью отражает сложные соотношения, которые имеют место в действительности. [c.279]

Изгарышеву, от прочности связи в металле и от энергии гидратации иона. Изгарышевым было показано также, каким образом на основе его теории можно из термохимических данных вычислять электродные потенциалы по водородной шкале и электродвижущие силы различных гальванических элементов. [c.234]

Согласно осмотической теории возникновения электродвижущей силы в гальванических элементах, при погружении металла в жидкость на границе раздела металла и жидкости возникает скачок потенциала. Возникновение [c.40]

Устройство гальванических элементов. В соответствии с теорией гальванического элемента можно составить элемент из двух электродов. Так, например, из меди, заряжающейся положительно, и цинка, заряжающегося отрицательно. Элемент можно составить и из двух одинаково заряженных электродов, например меди и золота (табл. 13), различающихся величиной потенциалов. В обоих случаях для возникновения электродвижущей силы (э. д. с.) имеет значение только абсолютная величина разности потенциалов двух электродов, а не знаки их зарядов. [c.48]

Научные исследования направлены главным образом на изучение коррозии металлов и развитие теории гальванических элементов. Исследовал (1915—1926) природу электродных процессов. Развил гидратную теорию возникновения электродвижущей силы показал (1924), что электродные процессы зависят от скорости образования и распада сольватных соединений. Развил теорию поляризации при электролизе. Открыл и изучил (1938—1951) реакции черных металлов с парами солей других металлов. Обнаружил (1933—1952) явление пассивности некоторых металлов в неводных электролитах и показал, что пассивирующими пленками могут быть кроме окислов и другие соединения. [c.206]

Готовясь к исследованию электродвижущих сил, необходимо разобраться в теории гальванических элементов, готовясь к исследованию осмотических явлений — изучить теорию этого процесса. [c.3]

После открытия эффекта Вольта сформировалась так называемая физическая теория гальванического элемента, согласно которой электродвижущая сила определяется контактной разностью потенциалов, возникающей при соприкосновении металлов— электродов гальванического элемента. Хотя с этих позиций нельзя было объяснить зависимость э.д.с. элемента от состава и концентрации раствора электролита, эта теория еще в нашем веке находила сторонников, в том числе таких авторитетных, как Лэнгмюр. [c.149]

Это открытие в то время считали очень важным с точки зрения понимания электродвижущей силы гальванических элементов. В связи с тем что электроды гальванического элемента обычно являются различными металлами, предполагали, что электродвижущая сила гальванического элемента обусловлена контактной разностью потенциалов и равна ей. Таким образом, возникла так называемая контактная теория электродвижущей силы гальванического элемента. [c.218]

Однако указанное соответствие не является полным. В дальнейшем было обнаружено, что действие гальванического элемента связано с определенными химическими реакциями внутри него. Это стали расценивать как факт, опровергающий контактную теорию, по которой электролит не играет существенной роли с точки зрения величины электродвижущей силы гальванического элемента. [c.219]

Успехи химической теории процесса возникновения эдс, казалось бы, привели к выводу о том, что контактная теория Вольта должна быть отброшена как ложная. Однако по мере развития физики металлов выяснилось, что при соприкосновении двух металлов действительно возникает разность потенциалов. В работающем гальваническом элементе контакт двух разнородных. металлов неизбежен, значит эдс в качестве составной части должна включать и контактную разность потенциалов. А как же тогда быть с уравнением Нернста Можно ли применять его для вычисления электродвижущей силы и для определения ее зависимости от концентрации ионов, определяющих потенциал Оказывается, что оно остается справедливым. Только при этом следует учитывать, что входящий в величину эдс член ф°си — Ф°2п, который является постоянным для данного элемента и может быть определен опытным путем, включает в себя и контактную разность потенциала между медью и цинком. [c.19]

Разность потенциалов, возникающую при контакте двух металлов в вакууме, называют вольта-потенциал ом или контактной разностью потенциалов (крп). Ответ на вопрос В какой мере контактный потенциал определяет электродвижущую силу гальванического элемента, в котором те же металлы используются в качестве электродов составляет суть проблемы Вольта. В течение XIX столетия мнения физиков и химиков по этому вопросу расходились. Физики склонялись к контактной теории возникновения скачка потенциалов, химики утверждали, что возникновение разности потенциалов между двумя металлами возможно лишь при наличии химической реакции на межфазной границе металл-раствор. И те и другие находили тому экспериментальное подтверждение. Так, группа металлов, контакт между которыми (ртуть - висмут, ртуть - серебро и др. (см. табл. 13.1)) в растворах, расплавах электролитов подтверждает контактную теорию Вольта. Однако такие пары металлов, как галлий-ртуть или индий-ртуть этой теории не следуют. Существующие объяснения этого явления наличием такого расплывчатого понятия как лиофильность-лиофобность теоретически не обоснованы и не всегда оправданы. [c.287]

В теории Нернста принимаются во внимание только ионы одноименные с веществом, активным на электроде, так как для электродвижущих сил металлов имеют определенное значение лишь одноименные с ними свободные катионы. Это обстоятельство вносит большое различие между явлениями собственно осмотическими в растворах и гипотетическим осмотическим взаимодействием между металлом и раствором в гальванических элементах в то время как в первом случае индивидуальность катионов не играет никакой роли, и значение имеет лишь число частиц, в последнем сл чае в счет идут лишь катионы, одноименные с металлом. Все другие катионы дают значительно более отрицательные и довольно близкие один к другому потенциалы, являющиеся, кроме того, сравнительно неустойчивыми. В табл. 33 приведены значения потенциалов металлических электродов Ejj и sq в растворах, содержащих различные катионы установить какую-либо логическую связь между другими свойствами таких [c.227]

Эта гипотеза была высказана Н. А. Изгарышевым в связи с обоснованием гидратной теории электродвижущих сил гальванических элементов. [c.331]

Теория электродвижущих сил долгое время развивалась применительно к двухэлектродным гальваническим элементам. Г. А. Акимовым предложена теория трехэлектродных и многоэлектродных элементов, разработанная в связи с исследованиями коррозии сплавов, которые состоят из систем микроэлементов и по существу являются многоэлектродными элементами. [c.421]

Теория влияния галогенидов серебра на электродвижущую силу гальванических концентрационных элементов с электродами второго рода из галогенидов серебра. [c.27]

Основы теории Нернста. В предыдущей главе мы рассматривали гальванический элемент в целом, как систему, в которой работа химической реакции превращается в электрическую. При этом мы не затрагивали вопроса ни о том, как это превращение происходит, ни о том, почему в разных элементах различны электродвижущие силы, которые в дальнейшем сокращенно будем обозначать через ЭДС. Нернст (1886) дал замечательную теорию, объясняющую эти вопросы, не разрешаемые одной лишь термодинамикой. Эта теория, известная под названием осмотической, основана на теориях растворов Вант-Гоффа и электролитической диссоциации Аррениуса. Вместе с последними она явилась тем фундаментом, на котором была построена современная физическая химия. [c.356]

Электрохимическая теория рассматривает реагирующую систему А1 М0 Л2 как гальванический элемент. По аналогии с тем, что имело бы место, если бы фаза МО представляла собой водный раствор, в этой теории принимается, что в системе возникает электродвижущая сила Е, которую можно было бы измерить в случае [c.308]

Диффузионный потенциал з, по сравнению с потенциалами т и Я2, весьма мал и выражается в милливольтах. Контактный потенциал тп, в отношении величины которого имеются большие разногласия среди исследователей, при определении электродвижущей силы гальванических элементов входит как слагаемое в значение и пг. Поэтому при вычислении электродвижущей силы цепей мы будем принимать во внимание лишь значения электродных потенциалов Я1 и па согласно осмотической теории. [c.62]

Для элемента из ге-валентных ионов с электродвижущей силой э. д. с. осмотическая теория гальванических цепей Нернста дает следующее соотношение [c.79]

Начало развития электрохимии связано с именами Л. Гальвани, А. Вольта, В. В. Петрова. Биолог Гальвани, исследуя влияние атмосферного электричества на сокращение мышц препарированных лягушек, случайно осуществил гальванический элемент из меди и железа, которые соприкасались с жидкостью, содержавшейся в животной ткани. На основании опытов Гальвани физик Вольта сделал вывод, что электрическая энергия в данном элементе возникает в месте контакта двух разнородных металлов (контактная теория возникновения электродвижущей силы). Исходя из этого предположения. Вольта в 1799 г. создал первый химический источник электрической энергии. Он состоял из попарно соприкасающихся медных и цинковых пластин, разделенных прокладками из ткани, смоченной кислотой. Такой источник электрической энергии получил название вольтов столб . В. В. Петров, используя вольтов столб, осуществил электролиз воды и растворов [c.132]

В физической химии важное место занимает раздел, посвященный теории и практике электродвижущих сил гальванических элементов. [c.5]

ЧТО в водных растворах сильные электролиты почти полностью диссоциированы, теория сильных электролитов основывается на концепции активности и на стандартных электродвижущих силах гальванических элементов Е°, отвечающих стандартному изменению свободной энергии реакции при активностях, равных единице. Для сравнения был выбран водородный потенциал, поэтому стандартным электродным потенциалом называется э. д. с. гальванического элемента, состоящего из данного электрода (погруженного в раствор, где активность его ионов равна единице) и стандартного водородного электрода, потенциал которого условно принимается равным нулю [101]. [c.120]

Электродвижущие силы. Теория гальванического элемента. Еще в ХУИ1 в. было замечено, что на границе раздела металл — вода (или раствор электролита) возникает разность электрических потенциалов. [c.44]

Будущий знаменитый немецкий физик и физикохимик родился в 1864 г. в заштатном городке Бризене (ныне он называется Вомбжезно и находится на территории Торуньского воеводства в Польше). С девятнадцати до двадцати трех лет талантливый юноша сменил четыре университета, стараясь как можно полнее удовлетворить жажду знаний. Он учился сначала в Цюрихе, затем — в Берлине и Граце и, наконец, в Вюрцбурге. В 1887 г. он представил и успешно защитил диссертацию Об электродвижущих силах, вызванных магнетизмом в металлических пластинах, через которые проходит тепловой поток . После этого молодой ученый стал ассистентом одного из ведущих физикохимиков Европы Вильгельма Оствальда и работал вместе с ним в Лейпциге. Через семь лет ученый получил должность профессора в Гёттингенском университете впоследствии он возглавил Институт физической химии в Берлине. В это время он разработал теорию гальванического элемента, развил свои исследования по электрохимии и начал заниматься общими вопросами термодинамики. К 1906 г. он совершил научное открытие, которое его прославило он сформулировал третий закон термодинамики, который связан с понятием об абсолютном нуле температур. Этот ученый был не только теоретиком, но и умелым изобретателем, который создал водородный электрод , свинцовый аккумулятор и электрическую лампу со стерженьком накаливания из оксидов циркония, тория и иттрия. Кто же этот ученый [c.275]

Вальтер Нернст (1864—1941) учился в Вюрцбурге и окончил университет у Кольрауша в 1887 г., представив диссертацию об электродвижущих силах, вызываемых магнетизмом в металлических пластинах, через которые проходит тепловой поток . Затем в качестве ассистента Оствальда Нернст работал в Лейпциге, где в 1889 г. стал приват-доцентом в 1894 г. он был назначен профессором в Гёттинген и в 1905 г. перешел в Берлин в качестве преемника Ландольта на посту директора 2-го уни-верситетс1х0Г0 Института химии (1-м Институтом руководил Э. Фишер), который вскоре был превращен в Институт физической химии. В 1924 г. Нернст был назначен директором Института физики в качестве иреем-ника Планка. В 1889 г., еще будучи ассистентом Оствальда, Нернст разработал осмотическую теорию гальванического элемента сделав значительный вклад в теорию электролитической диссоциации. Согласно Нерн-сту, когда в растворе напряжение превосходит осмотическое давление металлических ионов, металл выделяет в раствор ионы, несущие положительные заряды, и в то время как раствор заряжается положительно, металл заряжается отрицательно на поверхности раздела между металлом и раствором образуется двойной слой, обусловленный зарядами противоположных знаков. Этот двойной слой проявляет силу, которая действует на поверхности раздела металла с раствором и стремится передвинуть ионы металла от электролита к металлу. Она действует в противоположном направлении к напряжению в растворе электролита. В результате возникает электродвижущая сила между металлом и раствором. Развиваемая при этом максимальная работа может быть выражена в элек- [c.388]

В книге изложены современные теории прохождения тока через растворы электролитов приведены основные положения теории слабых и сильных электролитов рассматриваются электродвижущие силы гальванических элементов и скачки потенциалов, возникающие на границе фаз описываются концентрационные элементы и условия их применения анализируется строение, свойства и теория двойного электрического слоя даны сведения об электрокапиллярных и электроки-нетических явлениях приводится анализ природы и особенностей электродной поляризации рассматриваются современная теория и закономерности электроосаждения металлов из растворов их простых и комплексных солей представлены новейшие данные по коррозии металлов и явлению пассивности. [c.2]

К началу нащего столетия природа электродвижущей силы гальванического элемента рассматривалась с двух точек зрения. Согласно первой, контактной теории Вольта, источником э. д. с. считали контакт между двумя металлами. По второй, химической, теории скачок потенциала целиком связывали с явлениями, протекающими на границе между металлом и раствором. По этой теории, при отсутствии иоппого двойного слоя на поверхно- [c.10]

В. А. Кистяковский и Н. А. Изгарыщев занимались изучением коррозии металлов. Известна пленочная теория коррозии и пассивного состояния металлов В. А. Кистяковского. Н. А. Из-гарышев открыл явление пассивности некоторых металлов в неводных растворах электролитов, которое объяснено им с точки зрения теории пассивности В. А. Кистяковского. Н. А. Изга рышев продолжает свои работы, связанные с электродвижущими силами гальванических элементов, поляризацией и перенапряжением. [c.8]

Олектрометрическое определение pH сводится, главным образом, к расчету квазитермодинамических констант по данным измерений электродвижущих сил (э. д. с.) соответствующих гальванических элементов. Поэтому, чтобы с достаточной полнотой характеризовать смысл экспериментальной величины pH и ее ограничения, необходимо исследовать протекающие в элементах процессы в свете термодинамических концепций. Следует отметить, что измерения pH с помощью индикаторов имеют косвенное отношение к шкале pH, определенной на основе гальванических элементов. Некоторые из основных принципов измерений э. д. с. и термодинамики растворов электролитов, необходимые для понимания теории и практики измерений э. д. с., рассмотрены в общих чертах в данной главе . [c.11]

Обратная электродвижущая сила электрической дуги. Основной расчётной формулой электротехники является закон Ома, применимый во всех встречающихся на практике случаях, кроме газового разряда. Вполне естественно, что электрики, имевшие впервые дело с электрической дугой, пытались применить закон Ома также и в этом случае. Для получения результатов расчёта по закону Ома, согласных с действительностью, им пришлось ввести представление об обратной электродвижущей силе дуги. По аналогии с явлениями в гальванических элементах предполагаемое появление этой э. д. с. назвали поляризацией дуги. Вопросу об обратной э. д. с. дуги посвящён целый ряд старых работ, в том числе из русских учёных работы Лачинова [45] и В. Ф. Миткевича [46]. Дальнейшее развитие представлений об электрических разрядах в газах показало, что такая постановка вопроса является чисто формальной и может быть с успехом заменена представлением о криволинейной падающей характеристике дуги. Такой ход вольтамперной характеристики находит объяснение в современных теориях разряда. Справедливость этой точки зрения подтверждается невозможностью непосредственно обнаружить экспериментально обратную э. д. с. электрической дуги. [c.527]

Основным источником энергии гальванических элементов является энергия 1 идратации и сольватации ионов, а так называемая упругость растворения , физический смысл которой был неясен, является функцией энергии гидратации и энергии отрыва электронов. При использовании ряда известных тогда величин энергий гидратации, отрыва и присоединения электронов к катионам, испарения, диссоциации и молизации водорода были теоретически вычислены величины некоторых стандартных потонциа.пов (ио водороду). При этом имели место более или менее хорошие соипадешш. Все эти вычисления показывают, что качественное основное положение гндратног теории возникновения электродвижущих сил и принципы расчето] верны. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология