Обратимые гальванические элементы и их применение

Обратимые гальванические элементы и их применение [c.278]

Уравнение Нернста является основой теории гальва нических элементов. Однако применение его имеет некоторые ограничения. Прежде всего уравнение Нернста относится к обратимым электродам, у которых под воздействием тока, текущего в обратном направлении, изменяют направление также и электродные процессы, в результате чего восстанавливается первоначальное состояние. Существуют многочисленные обратимые электроды. Например, электроды Zn/Zn можно с хорошим приближением считать обратимыми во время работы в гальваническом элементе ионы Zn переходят в раствор, но, если пропустить ток от внешнего источника в обратном направлении, они осаждаются из раствора на электроды. Не каждый электрод обладает таким свойством. В элементе Лек-ланше, где цинковый электрод находится в соприкосновении с раствором хлористого аммония (раствор нашатыря), ионы Zn- переходят в раствор, но под действием тока, текущего в обратном направлении, образуется водород. Такой необратимый электрод описывается более сложным уравнением. [c.151]

Аккумуляторами или вторичными элементами называются гальванические элементы, в которых вещества, израсходованные при разряде, регенерируются при обратном пропускании электрического тока. В соответствии с этим, очевидно, все обратимые гальванические элементы могут принципиально служить электрическими аккумуляторами. Однако практическое применение в качестве аккумуляторов имеют немногие из них. Техническую ценность имеют лишь те элементы, электролит которых состоит из одной жидкости, а в результате токообразующей реакции на электродах образуются твердые, практически нерастворимые вещества. В настоящее время большое практическое значение имеют только аккумуляторы двух типов — свинцовые и щелочные. [c.81]

Явления поляризации и перенапряжения находят практическое применение в аккумуляторах. Аккумуляторы представляют обратимые гальванические элементы, которые применяют для накопления электрической энергии с целью последующего ее использования. [c.252]

Энтропия вещества может быть определена так же, как теплоемкость или изменение внутренней энергии и энтальпии, т. е. тремя способами калориметрически, спектроскопически — исследованием спектра вещества и расчетом его по формулам квантовой физики, электрохимически — определением электродвижущей силы обратимого гальванического элемента, составленного с применением данного вещества. [c.119]

На процессах окисления — восстановления основана работа широко распространенных химических источников электрического тока — свинцового и щелочного аккумуляторов. Это также гальванические элементы, но материалы в них подобраны с таким расчетом, чтобы была возможна максимальная обратимость процесса, иными словами, чтобы многократное повторение циклов зарядки и разрядки совершалось без необходимости добавления участвующих в их работе веществ. В настоящее время аккумуляторы получили широкое разнообразное применение в различных областях народного хозяйства. Они являются необходимой принадлежностью всех машин, на которых установлены двигатели внутреннего сгорания. Шахтные электровозы, грузовые электрокары, подводные лодки также работают на использовании свинцовых аккумуляторов. Не менее широкое распространение имеет свинцовый аккумулятор и в повседневной лабораторной практике, так как является дешевым и удобным источником тока. [c.271]

Измеряют pH приготовленного раствора, как указано в работе 22, с применением гальванического элемента, состоящего из индикаторного электрода, обратимого относительно ионов водорода, и электрода сравнения (см. рис. 10.2 и 10.3). Необходимо при этом помнить, что для измерения рН>8 хингидронный электрод не применяют. Измеренная и расчетная величины pH не должны расходиться более чем на 0,2 ед. Повторяют измерение pH 4—5 раз. К испытуемому раствору прибавляют 10 мл дистиллированной воды и после перемешивания раствора снова измеряют pH. Делают вывод относительно влияния разбавления на pH буферного раствора. [c.99]

Запишите уравнения Гиббса — Гельмгольца и обсудите их физический смысл. Рассмотрите их применение к теории гальванического элемента. Укажите слагаемое, выражающего теплоту обратимо работающего элемента. Какое слагаемое определяет теплоту необратимо работающего элемента [c.297]

На русском языке до сих пор нет единого общепринятого термина для обозначения системы, состоящей из двух электродов, погруженных в раствор электролита. Если такая система дает электрическую энергию за счет электрохимических процессов, происходящих на электродах, то в технике ее называют химическим источником тока (гальваническим элементом или аккумулятором в зависимости от практической обратимости системы). Соединение нескольких элементов называют в технике батареей. Составные части батареи называют иногда ячейками. В исследовательской работе для обозначения отдельной системы тоже применяют обычно термин элемент, иногда — электрохимический элемент, а когда речь идет о сложной системе, состоящей, например, из четырех последовательно расположенных электродов или содержащей два различных раствора электролитов, то говорят цепь. Этот термин употребляют также и для обозначения источника тока, рассматриваемого совместно с приключенными к нему проводами, измерительными приборами и т. д. Иногда словом цепь обозначают и простой элемент, однако мы считаем такое применение этого термина неправильным и будем его избегать. (Прим. ред.) [c.256]

Это уравнение является уравнением диффузионного потенциала. которое обычно выводится при допущении обратимости процесса. Затем можно получить уравнение для диффузионного потенциала и потенциала термической диффузии, выраженных как функции чисел переноса и теплот переноса обоих ионов. Это уравнение находит применение при рассмотрении гальванических элементов, в которых два электрода находятся при различных температурах. [c.432]

Обратимая химическая реакция. Даже химическую реакцию можно провести обратимо при наличии соответствующего механизма, которым может быть гальванический элемент. Не входя в подробное рассмотрение этих элементов, нужно лишь указать, что из большинства реакций, происходящих между ионами, можно получить э. д. с. между двумя электродами, и если эта э. д. с. противоположна э. д. с., приложенной извне, то реакция может быть проведена обратимо. Практический пример обратимой реакции можно видеть в применении гальванического элемента в потенциометрической цепи. Необходимо, Чтобы этот элемент работал практически обратимо. [c.81]

Применение окислительного напряжения в шкале лиганда ограничено довольно скудным набором электродов, обратимых относительно аниона. Свойства названной функции будут рассмотрены на примере хлоридного комплексообразования в системе Fe (III)— Fe (II), соответствующей случаю координации аниона сильной кислоты. Значения окислительного напряжения в исследуемой систем были получены с помощью гальванического элемента [c.181]

В качестве примера применения этих уравнений рассмотрим термодинамический анализ работы гальванического элемента. В гальваническом элементе можно провести большое число разнообразных химических реакций, сопровождающихся переносом электронов. Так как электродвижущую силу элемента можно почти точно скомпенсировать внешней электродвижущей силой, то, следовательно, реакция будет при это.м протекать в условиях, очень близких к условиям обратимого процесса, и работа реакции будет близка к максимальной. Если при разности потенциалов Е на электроде выделился один грамм-ион вещества и заряд иона п, то работа равна ЕФп = А дж (Ф — число Фарадея = 96500 к). Если работу нужно выразить в калориях, а не в джоулях, то ЕФп = 23 602 пЕ. Подставив в уравнение Гиббса—Гельмгольца это значение работы, найдем [c.155]

ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ Глава десятая Термодинамика различных физических систем 49. Термодинамика гальванических и топливных элементов. Определение 178 химического сродства 50. Охлаждение газа при необратимом и обратимом адиабатных 183 [c.3]

Это и есть известное уравнение Джиббса-Гельмгольца в применении к обратимому гальваническому элементу. Оно показывает, что величина д в уравнении (4-15) пропорциональна абсолютной температуре и температурному коэффициенту э. д. с. Это уравнение связывает теплоту реакции, напряжение и температурный коэффициент. Оно было использовано при подсчете электрохимического тепла реакции, приведенного в последнем абзаце табл. 4-5. [c.211]

Электрометрические методы — потенциометрия и полярография. Первые позволяют определить активности, а при постоянстве ионной силы — и концентрации веществ, участвующих в окислительно-восстановительном процессе, который протекает в гальваническом элементе. Применение полярографического метода к изучению комплексообразования теоретически обосновано Гейровским и Иль-ковичем [14], которые показали, что потенциал полуволны при обратимом восстановлении определенным образом зависит от концентрации комплексообразователя. Общие и ступенчатые ко11Станты устойчивости можно найти по значениям потенциала полуволны при переменных концентрациях лиганда, например с помощью функций Ледена [15, 16]. [c.45]

Этим методом с большой точностью измеряют химическое сродство таких реакций, которые можно заставить протекать в обратимом гальваническом элементе. Многие примерй-применения такого метода будут приведены во второй части этой книги. [c.27]

Гальванические элементы с жидкостной границей содержат полуэлемент, обратимый к определенному виду ионов, или окислительно-восстановительный и сравнительный полуэлемент с известным электродным потенциалом Афер. Измеренная э.д.с. включает неизвестный диффузионный потенциал. Применение солевого моста, заполненного электролитом, ионы которого обладают примерно равной подвижностью, и стандартизация измерений э. д. с. элиминирует диффузионный потенциал или, по-крайней мере, уменьшает и стабилизирует его. С помошью гальванического элемента с жидкостной границей определяют ионный показатель (водородный, металлический, анионный) рА = = —IgiiA, так как Д<р = Афер = Аф° ( /n)lgaA. [c.633]

Таким образом, стандартный окислительный потенциал системы ион металла — металл может быть найден с помощью гальванического элемента без жидкостного соединения, полуэлементы которого обратимы к ионам соли металла. По-видимому, слабое комплексообразование между ионами соли не будет влиять на точность определения стандартного окислительного потенциала, поскольку оно учитывается средним коэффициентом активности. Применение гальванических элементов без жидкостного соединения для рассматриваемых целей ограничено небольшим набором электродов, обратимых к ионам металла. Успехи в области разработки йонселек-тивных электродов [105], включая стеклянные электроды с металлическими функциями [107], создают новые возможности в этом отношении. Представляет интерес электрод, обратимый к ионам IO4 [146], в силу слабой, в общем случае, склонности этого аниона к образованию комплексов. [c.69]

Гальванические элементы с амальгамами щелочных металлов в качестве электродов, обратимых к ионам этих металлов, часто применяются в электрохимических измерениях. Однако методика работы с аь альгамными электродами сложна и область их применения ограничена. Например, эти электроды нельзя использовать в окислительных средах, в растворах, содержащих ионы других щелочных и щелочноземельных металлов, они дают плохую воспроизводимость результатов в разбавлен-ных растворах. Всех этих недостатков в значительной мере лишены стеклянные электроды, которые также могут действовать в растворах как натриевые. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология