Потенциал (электродвижущая сила) реакции

Потенциал (электродвижущая сила) реакции [c.154]

Окислительно-восстановительная реакция самопроизвольно протекает в растворе, если стандартный потенциал системы, включающей окислитель этой реакции, больще стандартного потенциала системы, включающей восстановитель реакции. Это означает также, что окислительно-восстановительная реакция протекает в водном растворе, еслн разность стандартных потенциалов окислительно-восстановительных пар будет положительной величиной, т. е. электродвижущая сила реакции °>0. Так, °мпО"4/мn2 >Я°ыоз-/ыо-2" (1,51В>0,94В). [c.330]

Потенциал реакции (электродвижущая сила реакции). Направление протекания окислительновосстановительной реакции [c.154]

Знаки электродных потенциалов во всех случаях приведены только для реакций восстановления. Для обозначения потенциала и электродвижущей силы гальванического элемента используется буква Е. [c.14]

Электродвижущая сила коррозионного элемента пропорциональна уменьшению свободной энергии системы в процессе коррозии. Электрохимическая коррозия термодинамически возможна при условии к.обр— а.обр>0 или к,обр> а,обр, что следует из соотношения АР = = —пЕР, где а/ —изменение свободной энергии, и — число электронов, участвующих в реакции, Р — число Фарадея. = ,обр—-Еа.обр — э. д. с. коррозионного элемента, к.обр— равновесный потенциал катодного процесса, а,обр — равновесный потенциал анодного процесса. [c.4]

Т. е. разность потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи, называется ее электродвижущей силой (э. д. с.). Если же на отдельных фазовых границах (хотя бы на одной) равновесие не устанавливается, то разность потенциалов на концах цепи не равна э. д. с. и уравнение (VI. 19) оказывается неприменимым. Величина пЕЕ характеризует максимальную электрическую работу, которую можно получить при помощи электрохимической цепи. Уравнение ( 1.19) служит основой для расчета величин ДО различных химических реакций. Часто электрохимический метод определения изобарного потенциала имеет существенные преимущества перед термохимическим методом. [c.107]

Таким образом, разность потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи однозначно связана с изменением свободной энергии Гиббса в ходе соответствующей химической реакции. Величина Е, т. е. разность потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи, называется ее электродвижущей, силой (ЭДС). Если же на отдельных фазовых границах (хотя бы на одной) равновесие не устанавливается, то разность потенциалов на концах цепи не равна ЭДС и уравнение (VI.19) оказывается неприменимым. Величина пРЕ характеризует максимальную электрическую работу, которую можно получить при помощи электрохимической цепи. Уравнение (VI.19) служит основой для расчета АО различных химических реакций. Часто электрохимический метод определения изобарного потенциала имеет существенные преимущества перед термохимическим методом. [c.118]

Разность электродных потенциалов — это электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента. Так как водородный электрод служит электродом сравнения, для которого о=ОВ, то измеряемая ЭДС рассматриваемого элемента — это потенциал медного электрода по отношению к водородному. Ниже значения электродных потенциалов будем обозначать символом Е (иногда пользуются символом ф), как и ЭДС электродных реакций. Таким образом, потенциалы металлов можно сравнивать по ЭДС гальванической цепи с водородным электродом. [c.326]

При вычислении электродвижущей силы из потенциала катода вычитают потенциал анода. Катод - электрод, на котором происходит восстановление, на аноде идет окисление. В гальваническом элементе катодом является положительный электрод, анодом - отрицательный (при электролизе катод и анод имеют полярность, обратную указанной). Положительное значение Д (й(7 < 0) означает, что данная реакция протекает в прямом направлении. [c.206]

Движущей силой химической реакции является стремление системы к достижению равновесия термодинамически это выражается изменением изобарноизотермического потенциала АО при переходе системы из начального в конечное состояние, и поэтому весьма важно уметь определять АО. Для окислительно-восстановительной системы одним из методов определения этой величины является определение соотношения между изменением изобарно-изотермического потенциала и электродвижущей силы (э. д. с.) гальванической ячейки. [c.301]

Соединение электродов металлическим проводником приводит к возникновению электрического тока. Следовательно, в этой системе возникает электродвижущая сила — ЭДС элемента. 3)та ЭДС способна совершать работу по переносу электрона по металлическому проводнику (а следовательно, и любые виды работы, в которые можно преобразовать энергию электрического тока) за счет химической реакции окисления — восстановления. Таким образом, гальванический элемент представляет собой устройство, в котором уменьшение термодинамического потенциала в результате окислительно-восстановительной реакции преобразуется в энергию электрического тока. [c.294]

Если легко может быть найден изобарный потенциал реакции (например, исходя из изменений энтальпии реакции ДЯ, теплоемкостей веществ и использования уравнения AG = ДЯ — TAS или путем измерения электродвижущей силы элемента и т. д.), то по уравнению (IX.9) находится константа равновесия при заданной температуре. Рассмотрим с этой точки зрения реакцию распада метилового спирта [c.138]

При бесконечно медленном (обратимом) протекании химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, и совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала Л акс=—ДО. Поэтому —АО=пРЕ, где п — количество грамм-эквивалентов вещества (заряд иона) / — число Фарадея (пР — количество электричества, прошедшего через элемент) —электродвижущая сила. [c.218]

В случае бесконечно медленного (обратимого) протекания химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала Лмакс = = — АО. Поэтому —АО = пГЕ, где п — число эквивалентов вещества Е — постоянная Фарадея (пЕ — количество прошедшего электричества) Е — электродвижущая сила. [c.249]

ИЗ которого видно, что при реакции происходит переход электронов, т. е. реакция является окислительно-восстановительной. В рассматриваемом элементе пара 2п /2п является восстановителем, а пара Си /Си" — окислителем. В каждой паре на поверхности раздела металл — раствор соли металла возникает определенный, зависящий (при данной концентрации и температуре) от природы металла потенциал. Если во внешнюю цепь включить вольтметр, то с помощью его удается измерить разность потенциалов, или электродвижущую силу элемента (э. д. с.). Электродвижущая сила является мерой импульса окислительновосстановительной реакции и измеряется разностью потенциалов [c.172]

Из термодинамической теории электродвижущих сил и электродных потенциалов известно, что потенциал реакции (ее ЭДС) Е связан с изменением энергии Г иббса AG при протекании данной реакции соотношением (6.13) [c.159]

Под потенциометрией понимается ряд методов анализа и определения физико-химических характеристик электролитов и химических реакций, основанных на измерении электродных потенциалов и электродвижущих сил гальванических элементов. Потенциометрические измерения являются наиболее надежными при изучении констант равновесия электродных реакций, термодинамических характеристик реакций, протекающих в растворах, определении растворимости солей, коэффициентов активности ионов, pH растворов. Особенно общирное применение нашли потенциометрические измерения именно при определении pH, которое является важнейшей характеристикой жидких систем. Для этого используют электрохимическую цепь, составленную из электрода сравнения и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от концентрации (активности) ионов Н (так называемые электроды с водородной функцией). К таким электродам относятся, например, рассмотренные ранее водородный и стеклянный электроды. [c.264]

Выведенные уравнения справедливы и по отношению к процессам в гальваническом элементе. Положим, что рассмотренная ранее реакция происходит в гальваническом элементе, электродвижущая сила которого равна Е, а zF (где f = 96 500) есть количество электричества, протекающее в элементе, когда в реакцию вступает а молей вещества А, Ь молей вещества Вит. д. Работа этой реакции в электрических единицах выразится произведением zFE. С другой стороны, она равна, как это было показано, убыли химического потенциала. На основании этого приходим к общему уравнению, связывающему э. д. с. гальванического элемента с изменением химического потенциала [c.65]

Для нахождения электродвижущей силы (э. д. с.) элемента, обусловленной данной реакцией, нужно из величины потенциала окислителя вычесть величину потенциала восстановителя, т. е. из большей величины вычесть меньшую. [c.220]

Чтобы вычислить э. д. с. элемента по величинам электродных потенциалов на основе схемы элемента (У.26), всегда следует проводить вычитание в порядке, указанном в выражении (У.27). Общим правилом является следующее. Если стандартная электродвижущая сила элемента Е >, вычисленная по правилу правого плюса , положительна, то суммарная реакция будет термодинамически самопроизвольной. Самопроизвольная реакция элемента, согласно принятому в термодинамике условию, характеризуется отрицательной величиной изобарного потенциала системы (изменения свободной энергии), численно равной электрической работе (в вольт-кулонах или джоулях), т. е. если все реагенты находятся в стандартном состоянии (активности равны единице), то, пользуясь уравнением (У.9) и подставляя численные значения постоянной Фарадея, получим выражение для изменения свободной энергии системы (AF) [c.157]

Под стандартным потенциалом (фо) подразумевают равновесный потенциал электрода, когда концентрация ионов, участвующих в реакции, равна единице. Величины стандартных потенциалов характеризуют процессы окисления и восстановления. Сравнивая величины стандартных потенциалов двух электродов, можно оценить, насколько относительно велики окислительные или восстановительные свойства этих электродов и какую электродвижущую силу может иметь источник тока с такими электродами. [c.13]

Основной причиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металла в данном электролите, величина которой определяется величиной стандартного электродного потенциала. Как правило, чем более отрицательное значение потенциала, тем менее термодинамически устойчив данный металл. Поскольку экспериментально и теоретически до сих пор не удается установить абсолютные значения потенциалов, то их определяют по отношению к стандартному водородному электроду, потенциал которого условно принимается равным нулю во всех средах и при всех температурах. Электродвижущую силу гальванического элемента, состоящего из стандартного водородного электрода и исследуемого электрода в растворе электролита, называют электродным потенциалом. Помимо водородного электрода, в качестве электродов сравнения могут быть использованы другие электроды, на поверхности которых в растворе протекают обратимые электрохимические реакции с постоянным значением электродного потенциала по отношению к водородному электроду (кислородный, каломельный, хлоросеребряный, медно-сульфатный и др.). [c.15]

Рассчитайте электродвижущую силу элемента для 298 К, а также изменение изобарного потенциала AG и энтальпию А// реакции, протекающей в элементе при 298 К. [c.232]

Потенциометрический метод анализа основан на изменении величины потенциала электрода в зависимости от физических или физикохимических процессов. Например, металлическая пластинка, опущенная в раствор, приобретает потенциал вполне определенной величины в точке спая двух разных металлов возникает разность потенциалов и т. д. Величина потенциала зависит от природы электрода, от концентрации и природы раствора, в который опущен электрод, от характера химических реакций, от температуры и от целого ряда других факторов. Измеряя величину потенциала электрода, вернее разность потенциалов электродной пары, т. е. ее электродвижущую силу (э. д. с.), можно проследить за ходом химических реакций и осуществить контроль технологического режима производства. Электроды в потенциометрическом методе анализа выступают в роли индикаторов. В лабораторной практике потенциометрический метод анализа нашел широкое применение для определения эквивалентной точки в объемных методах анализа, для определения концентрации ионов в растворе, а также для изучения химических реакций. [c.177]

Эти правила в равной степени относятся к электродному потенциалу, который, как уже было отмечено, представляет собой э.д.с. всей ячейки, где рассматриваемый электрод (справа) соединен с нормальным водородным электродом (слева). Термин "нормальный" обозначает, что все вещества, участвующие в полуреакции, находятся в стандартном термодинамическом состоянии для ионных компонент это гипотетическое состояние, в котором активность ионов равна 1. Стандартную электродвижущую силу обозначают через °. В принятой номенклатуре полуреакции на отдельных электродах записываются как восстановительные. Знак электродного потенциала указывает истинное направление самопроизвольной реакции ячейки, когда данный электрод соединен с нормальным водородным. [c.16]

Таким образом, в процессе окислительно-восстановительной реакции электроны переносятся от одного из реагирующих веществ к другому. Поток электронов представляет собой электрический ток соответственно перенос электронов можно измерить в электрических единицах. Окислительно-восстановительный потенциал или электродвижущую силу системы (Е) измеряют в вольтах. [c.352]

Харнед и сотрудники [33—35] записали выражение для электродвижущей силы Е элемента как сумму стандартного потенциала Е° и члена отношения активностей, состоящего из отношения произведения активностей продуктов реакции к произведению активностей реагентов. При этом каждую активность возводят в степень, равную коэффициенту, стоящему у соответствующего реагента в стехиометрическом уравнении данной реакции в элементе. Активности были затем выражены через коэффициенты активности и действующие концентрации веществ, участвующих в реакции. Коэффициенты активности в свою очередь были определены по теории Дебая и Хюккеля. [c.287]

Когда постепенно возрастающая электродвижущая сила налагается на электроды, погруженные в раствор, то прохождение тока начнется лишь после того, как разность потенциалов достигнет величины, необходимой для возникновения электрохимических реакций на электродах. Как только этот потенциал разложения будет достигнут, возникает ток, сила которого возрастает с повышением напряжения. Если при этом один из электродов очень мал, то вблизи него вскоре устанавливается состояние концентрационной поляризации и сила тока достигает определенной величины, которая зависит от скорости притока электрохимически реагирующих веществ к этому электроду. При полярографических измерениях таким малым электродом являются капли ртути, вытекающие из очень тонкого отверстия капиллярной трубки. Второй электрод должен иметь достаточно большую поверхность, чтобы избежать поляризации. [c.171]

Максимальное значение работы электрохимической реакции А равно изменению изобарного потенцила и представляет собой произведение числа молей перенесенных электронов п, электродвижущей силы процесса и числа Фарадея Р (количество электричества в 1 моль электронов, выраженное в Кл). Следовательно, [c.261]

Измерения электродвижущих сил. Для определения активности этим методом следует пользоваться гальваническими элементами без жидкостной границы. Это обусловлено тем, что на границе двух различных жидкостей возникает скачок потенциала, искажавший величину э.д,с., вызванную химической реакцией элемента. Таким элементом без жидкостной границы является, например, Pt, Н21НС1 (т) Ag ljAg, на электродах которого протекают реакции [c.220]

Значение электродного потенциала количественно характеризует способность металла отдавать электроны, т.е. его восстановительные свойства. На протекании окислительно-восстановительных реакций основано дей-елвие гальванических элементов. Знание электродных потенциалов металлов позволяет изготовлять гальванические элементы с заранее заданной электродвижущей силой (э. д. с.). [c.139]

Электродвижущая сила двойного электрического слоя не поддается прямому измерению и вместо нее рассматривают э. д. с. элемента, один электрод которого изготовлен из исследуемого металла, а вторым служит стандартный водородный электрод, э. д. с. которого условно принимается равной нулю. Электродвижущую оилу такого эле.мента Е называют электродным потенциалом. Так как для стандартного водородного электрода э, д. с. = 0, то э. д. с. элемента по величине и знаку равна э. д. с. исследуемого металла Е=Уже-Через число Фарадея Р э. д. с. связана с изменением термодина.ми-ческого потенциала реакции AZ соотношением [c.231]

Уравнение (2.49) имеет большое значение, потому чтоАЯ и А5 можно определить непосредственно из калориметрических измерений, не прибегая к измерениям равновесия, и тогда можно вычислить АС. Изменение изобарного потенциала используется для расчета констант равновесия химических реакций и электродвижущей силы гальванических элементов. [c.62]

Уравнение (3-62) описывает реакцию, протекающую на одном электроде. Электрохимический элемент имеет два электрода, и полная реакция является суммой двух полуреакций. Электродный потенциал данной полуреакцин определяется путем измерения электродвижущей силы, создаваемой элементом, в котором одна из полуреакций протекает на стандартном электроде с известным потенциалом. На рис. 3-3 схематически изображена экспериментальная система для измерения электродного потенциала. Стандартный водородный электрод представляет собой платиновый стержень, заключенный в стеклянную трубку, через которую подается газообразный водород под давлением 1 атм. Электрод погружен в раствор, содержащий ионы водорода с единично активностью (ан =1). Потенциал этого электрода условно принят за нуль. На практике в качестве стандартного электрода чаще всего используют каломельный или какой-либо другой электрод с точно известным, постоянным потенциалом. Цепь между растворами, куда погружены электроды, замыкается с помощью мостика, заполненного электролитом. В исследуемом полуэлементе на поверхности другого электрода (чаще всего платинового) протекает реакция, описываемая уравнением (3-62). Разность потенциалов между двумя электродами регулируется потенциометром. Вычитая из зтсй разности потенциалов потенциал стандартного электрода, получают электродный потенциал исследуемой окислительно-восстановительной пары. Важно, чтобы интересующая нас электродная реакция была полностью обратима. Передвигая движок потенциометра таким образом, чтобы электродвижущая сила (э. д. с.) исследуемой системы была точно уравновешена внешним [c.229]

Практически устранение диффузионного потенциала, которое достигается в элементе IV путем уменьшения величин ж гпц, можно сделать абсолютно полным, если найти предельную величину некоторой функции от Е и от концентраций при стремлении значений ж к нулю как к своему пределу 1. Экспериментальное определение этой предельной величины заключается в измерении электродвижущих сил ряда элементов, содержащих растворы переменного состава, но с постоянной ионной силой, что достигается добавлением электролита, который не участвует в электродных реакциях [35]. При экстраполяции до нулевых концентраций тех ионов, которые имеются лишь в одном из соприкасающихся растворов, диффузионный потенциал исчезает. Условия экстрапо.пяции были проанализированы Оуэном и Бринкли [34в]. Влияние инертного электролита исключается путем последующей экстраполяции до нулевой ионной силы. Данный метод можно проиллюстрировать на примере следующего элемента [c.307]

Направление химической реакции определяется стремлением системы к достижению равновесия и термодинамически выражается изменением изобарно-изотермического потенциала (свободной энергии Гиббса) ДО при переходе системы из начального состояния в конечное. Для окислительно-восстановительной системы одним из способов определения этой величины является установление соотношения между изменением изобарно-изотермического потенциала и электродвижущей силой (э. д. с.) гальванической ячейки. В гальванической ячейке (элементе), содержащей электролит и два электрода, замкнутые через внешнюю цепь, самопроизвольно протекает химическая реакция. Так, если в качестве электродов выбрать цинковую н платиновую пластины, помещенные в разбавленные растворы 2п504 и Н2ЗО4 соответственно (рис. 2.4), то в результате химического взаимодействия [c.46]

Свободная энергия восстановления формальдегида в метиловый спирт составляет —0,72 эв [10], следовательно, самопроизвольное протекание процесса невозможно. Система является не акцептором электронов, а их донорюм. Однако в данном случае при действии молекулярного водорода будет иметь место реакция восстановления. Поскольку потенциал водородного электрюда равняется —0,55 в, а системы альдегид—спирт — 0,35 в, возникает электродвижущая сила, равная 0,2 в, под влиянием которой электроны будут переходить от водорода к альдегиду, производя восстановление. Вычисленная нами величина [c.16]

Проблема строения медных рубиновых стекол в-1945 г. была разрешена Дитцелем он изучал влияние концентрации ионов кислорода на созревание стекол таких типов. Можно непосредственно измерить электрохимический потенциал окисления стекла и ячеек восстановления (см. А. П, 184) и рассчитать концентрацию ионов кислорода по наблюдаемым электродвижущим силам. Этот точный метод показал, что типичный рубиновый цвет не может быть вызван реакцией разложения типа Каннидзаро. Восстанавливающий агент, как, например, окись олова или железа или трехокись мышьяка или сурьмы, должен всегда присутствовать в стекле. Нельзя пренебрегать влиянием вязкости стекла, так как слишком) большая текучесть расплава мешает созреванию суспензий коллоидов и они быстро укрупняются и флоккулируют. Особенно медистые ионы при закалке быстро переохлаждаются и застывают в стекле медные. иойы во время созревания рубинового стекла не образуются. В золотом рубиновом стекле обнаружено также влияние химического состава самого стекла свинец или барий образуют в стекле стойкие супероисиды, которые имеют существенное значение для эволюции рубинового цвета.. [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология