Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические процессы

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ [c.209]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

В учебнике изложены современные представления о строении атомов и химической связи. Рассмотрены энергетика и кинетика химических реакций, химия растворов, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и зашита металлов. Дана общая характеристика химических элементов и их соединений (простых, комплексных и органических). [c.448]

Рассмотренный пример показывает, что при протекании самостоятельных, но совместных окислительно-восстановительных реакций коррозионного процесса на металлическом электроде устанавливается определенное значение потенциала, при котором скорости окислительной и восстановительной реакций должны быть электрохимически эквивалентны (в рассматриваемом примере ш1=1к2=1в). [c.35]

Часто исходный и конечный составы газовых выбросов и сточных вод неизвестны. Более того, при применении химических, электрохимических и биохимических методов очистки в результате окислительно-восстановительных реакций разрушаются одни и образуются другие, иногда даже более токсичные соединения. В этом случае необходима прямая санитарно-гигиеническая оценка способа очистки при оптимальных параметрах этого процесса. Всюду, где возможно, дана санитарно-гигиеническая оценка эффективности применяемых способов обезвреживания. [c.7]

Структура тестов предусматривает на первом этапе рассмотрение окислительно-восстановительных реакций в различных условиях. Например, высокотемпературное окисление металла не является электрохимическим процессом, но сопровождается переходом электронов, тогда как окисление в растворе электролита ухе будет таковым. Анализ окислительно-восстановительной реакции в растворе позволяет перейти к характеристикам реакций окисления и восстановления. затем к их анализу в виде отдельных процессов. [c.52]

Окислительно-восстановительные реакции целесообразно начать анализировать с так называемых электрохимических процессов. [c.78]

Из гл. 18 известно, что изменение свободной энергии АС, которым сопровождается химический процесс, является мерой самопроизвольности его протекания. Поскольку э.д.с. электрохимического элемента, где протекает окислительно-восстановительная реакция, указывает, насколько она самопроизвольна, нетрудно понять, что между э.д.с. электрохимического элемента и изменением свободной энергии протекающей в нем реакции должно существовать определенное соотношение. [c.212]

Окислительно-восстановительные реакции имеют большое теоретическое и практическое значение. Эти процессы обусловливают многие явления, имеющие место в химии, биологии и технике. Например, явления окисления — восстановления лежат в основе процессов дыхания и горения, получения металлов из руд, коррозии металлов, электрохимических покрытий и т. д. [c.103]

В уравнении равновесия электрохимической реакции электроны принято записывать в левой части, т.е. записывать процесс восстановления. Соблюдение этого способа написания химических уравнений крайне важно, и, как будет показано ниже, пользуясь такими уравнениями, можно предсказывать направление окислительно-восстановительных реакций. [c.258]

Окислительно-восстановительные реакции широко распространены. На них основаны промышленные способы получения металлов из руд, процессы горения, дыхания, фотосинтеза, электрохимические и многие другие важные процессы. [c.143]

Окислительно-восстановительные реакции чрезвычайно распространены. Это горение, получение различных веществ (в частности металлов и кислот), электрохимические процессы, процесс дыхания, фотосинтез. [c.217]

Измерение ЭДС гальванических элементов — простой и точный метод получения сведений о термодинамических характеристиках компонентов окислительно-восстановительных реакций. Потенциал электрода, а следовательно, и ЭДС элемента, включающего этот электрод, зависят от активностей ионов, участвующих в электрохимическом процессе на электроде. Поэтому, измеряя 3)ДС соответствующим образом сконструированных элементов, можно определять активности ионов и их концентрации, в частности концентрации ионов водорода и тем самым pH растворов. [c.300]

Раздельное протекание реакций окисления и восстановления происходит лишь в электрохимических процессах. В химических окислительно-восстановительных реакциях окисление и восстановление взаимосвязаны. В ходе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдает свои электроны окислителю. В качестве примера приведем реакцию окисления углерода кислородом, в ходе которой электроны перемещаются от углерода к кислороду [c.180]

Для получения электрического тока окислительно-восстановительные реакции проводят в таких условиях, чтобы процессы окисления и восстановления протекали раздельно. Этим условиям отвечает проведение электрохимических реакций в гальванических элементах. [c.249]

Если окислительно-восстановительные реакции протекают в растворе, то их направление, обратимость, а также интенсивность процесса регулируются величиной так называемых электрохимических потенциалов, о чем подробнее будет сказано дальше. [c.142]

Раздельное протекание реакций окисления и восстановления происходит лишь в электрохимических процессах. В химических окислительно-восстановительных реакциях окисление и восстановление взаимосвязаны. В ходе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдает свои электроны окислителю. На- [c.186]

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При этом результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока электрода от величины поляризации. Вид поляризационной кривой электродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризационных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановительных реакций, работу гальванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.341]

По существу электрохимия имеет дело с химическими реакциями, в которых происходит перенос электронов, а также с электрическим током, используемым или получаемым в подобных реакциях. Грубо говоря, всю электрохимию можно подразделить на две большие области, по смыслу как бы противоположные друг другу, несмотря на то что каждая из них подчиняется одним и тем же общим законам. Первая из этих областей связана с электролизом — процессом, в ходе которого электрический ток, вызываемый внешним электрическим потенциалом, обусловливает химическое превращение. Вторая область связана с электрохимическими элементами (называемыми также гальваническими элементами)— устройствами, в которых химическое превращение используется- для получения электрического тока. Изучение электролиза и электрохимических элементов неотделимо от переноса электрических зарядов в химических системах, и этому вопросу мы уделим много внимания. Перед тем как приступить к изучению данной главы, рекомендуется освежить в памяти методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций и полуреакций (см. гл. 14), поскольку мы будем иметь дело именно с такими реакциями. Характер подобных процессов и их связь с фундаментальными свойствами реагентов постоянно рассматриваются в данной главе. [c.283]

Селективность индикаторных электродов зависит от их химической природы. Электроды из химически стойких материалов (платины, углерода и др.) чувствительны к электродным процессам, протекающим с переносом электронов, т.е. ко всем окислительно-восстановительным реакциям. Электроды с ионной проводимостью проявляют чувствительность к частицам, которые являются ионами, присоединяют ионы или служат их источниками. Принимая во внимание разнообразие индикаторных электродов, используемых в электрохимическом анализе, остановимся на наиболее распространенных из них. [c.82]

Теория окислительно-восстановительных реакций 136 10 2 Электродные потенциалы и электрохимические процессы в растворах 142 [c.530]

Окислительно-восстановительные реакции играют чрезвычайно важную роль в процессах жизнедеятельности - при фотосинтезе растений и при дыхании и питании животных в технологических процессах - при сжигании топлива, при получении металлов, в подавляющем большинстве синтезов фармацевтических препаратов при осуществлении любых электрохимических про цессов при приготовлении пищи и хранении продуктов и во многих других случаях. [c.125]

В учебнике изложены современные предстсвления о строении атомов и химической связи, химии твердого тела. Рассмотрены энер гетика и кинетика химических реакций, химия растворов, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и защита металлов. Дается общая характеристика химических элементов и и.х соединений (простых, комплексных и органических). Освещается химия конструкционных, ядерных и электротехнических материалов, химия воды и топлива. [c.2]

До сих пор мы полагали, что единственной причиной прохождения электрического тока через границы электрод—электролит является электрохимическая окислительно-восстановительная реакция (фарадеевский процесс). Такое допуп ение было бы справедливо, если бы на электроде не существовало двойного электрического слоя. В действительности, если даже электролит не содержит электрохимически-активных частиц, т. е. представляет собой чистый фон, переменный ток через границу электрод — электролит все же проходит за счет изменения заряда обкладок молекулярного конденсатора — двойного слоя. Поэтому, рассматривая электрохимические системы в переменном токе, обычно различают фарадеевский ток или ток электрохимической реакции и ток заряжения двойного слоя ( емкостный ток) с. [c.25]

Э.И.Мингулина, Г.Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов КУРС ОБЩЕЙ ХИМИИ В учебнике изложены современные представления о строении атомов и химической связи. Рассмотрены энергетика и кинетика химических реакций, химия растворов, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и защита металлов. Дана общая характеристика химических элементов и их соединений (простых, комплексных и органических). В специальной части освещаются химия конструкционных и электротехнических материалов, электрохимические процессы в энергетике и электротехнике, химия воды и топлива, химия и охрана окружающей среды, а также радиохимия и ядерная химия. [c.1]

Природа электрода, так же как и сгепень развития его поверхности, играет важную роль в кинетике процессов электрохимического восстановления и окисления особенно отчетливо это проявляется в случае сложных окислительно-восстановительных реакций. Например, при восстановлении азотной кислоты на губчатой меди получается почти исключительно аммиак, а на амальгамированном свинце — преимущественно гидроксиламин. Другим примером влияния материала электрода на процесс электровосстановления может служить реакция восстановления ацетона. В результате этого процесса получаются два основных конечных продукта — изопропиловый спирт СН3СНСН3 и пннакон (СНзСОНСНз)2. [c.432]

В химической промышленности платина применяется для изго-топления коррозиониостойких детален аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство надсерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от нрнмссей кислорода и в ряде других процессов. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперспом состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода (см. стр. 281). [c.698]

Объяснение влияния катиона на скорость разложения НСЮ вытекает из рассмотрения механизма перехода электронов от донора к акцептору в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих при разложении НСЮ и гипохлоритов [38, 39]. Taube [40] и Льюис [41] механизм такого переноса электронов от донора к акцептору объясняют переносом их через мостик, образованный лигандом. При разложении НСЮ таким мостиком, по-видимому, является катион металла, на поверхности которого протекают электрохимические процессы. [c.12]

Протекающая в гальваническом э.лементе окислительно-восстановительная реакция представляет собой сложный процесс. Она включает собственно электрохимические стадии (превращения атомов, ионов или молекул на электродах), перенос электронов, перенос ионов. Все эти стадии сопряжены между собой и протекают с одной и той же скоростью число электронов, которые за единицу времени отдает цинк, равно числу электронов, принимаемых за это же время ионами меди. Поэтому скорость реакции, протекающей в гa.пьвaничe кo элементе, пропорциональна количеству электричества, перенесенного по цепи в единицу времени, т. е. силе тока в цепи. [c.270]

В химической промышленности платина применяется для изготовления коррозионностойких деталей аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство пероксодисерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от примесей кислорода и в ряде других процессов. Платиновые и платино-рениевые ката чизаторы, используются при получении высокооктановых бензинов и мономеров для производства синтетического каучука и других полимерных материалов. Сплавы с родием и пал.падием применяются для конверсии в безвредные вещества токсичных компонентов выхлопных газов автомобилей. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперсном состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода. [c.531]

Принципиально для конструирования гальванического элемента и яревращения убыли изобарно-изотермического потенциала — ДОг лри электрохимическом процессе в электрическую форму энергии можно использовать любую окислительно-восстановительную реакцию ионного типа. Рассмотрим работу никелево-цинкового (N1—2п) гальванического элемента (см. рис. 27). Электрический ток в нем возникает вследствие окислительного процесса, протекающего на границе Zn — раствор, содержащий ион Zп + (на цинковом электроде), и восстановительного на границе N1 — раствор, содержащий ионы N 2+ (на никелевом электроде). Цинковая и никелевая пластинки, опущенные в растворы своих солей, посылают в раствор разное количество ионов. Прн установившемся равновесии разность потенциалов на границах 2п — раствор и N1 — раствор по величине ле равна одна другой. Поверхность цинка имеет больший отрицательный заряд, чем поверхность никеля. Цинк обладает большей способностью посылать свои ионы в раствор, чем никель. При процессе 2п = 2п +-Ь2е —ЛОт больше, чем —АСг при процессе N1 = = Ы12+-(-2( . Когда цинковую пластинку с никелевой соединяют -проводником первого рода — медью, электроны с цинка перетекают а никель. Равновесие двойного электрического слоя на никелевом электроде нарушается, электродный процесс принимает обратное направление, иоиы N1 + из раствора переходят на никелевую пластинку. Нарушенное равновесие восстанавливается за счет того, что в раствор поступает новая порция ионов Zn + и разряжается эквивалентное число ионов N1 +. Снова возникает разное количество зарядов на цинковой и никелевой пластинках и переход электронов и т. д. В итоге на цинковом электроде протекает окислительный процесс Zп = Zп2+-t-2e(Zn). Электроны от цинковой пластинки переходят к никелевой 2e(Zn)- 2e(Ni). На никелевом электроде идет восстановительный процесс N +- -26(Ni) = N1. Запись пе(Ме) указывает, что электроны остаются в металле. [c.124]

Окислительно-восстановительные реакции чрезвычайно важны. Это и процессы горения, и голучение различных веществ (в частности, металлов и кислот), это и электрохимические процессы, дыхание, фотосинтез, работа нервной системы и т. д. [c.91]

Значение окислительно-восстановительных реакций. Окисли тельно-восстановительные реакции имеют большое значение для химии. К их числу принадлежит больше половины всех реакций, изучаемых ею. Окислительно-восстановительные процессы важны для биологии и Б технике. Так, явления окисления-восстановления лежат в основе процессов дыхания и горения, добывания металлов из руд, коррозии металлов, а также электрохимических процессов (получение покрытий гальэаннческим путем, приготовление ряда важных препаратов). Окислительно-восстановительные реакции широко используются в аналитической химии, в синтезе ряда важные для практики препаратов и продуктов химической промышленности (азотная кислота, белильные соли и ряд других). [c.286]

В устройствах обоих типов протекают окислительно-восстановительные реакции называемые электрохимическими), особенностью которых являежя не хаотичность, а пространственная направленность электронных переходов. Она достигается тем, что исключается прямой контакт между окислителем и восстановителем. Процессы окисления и восстановления оказываются пространственно разделенными и происходят в двойном электрическом слое (см. 1) у электродов, соединенных металлическим проводником. На рис. 58 приведены схемы химического источника тока и электролитической ванны. Видно, что обе схемы в качестве обязательных составных частей включают в себя электролит с погруженными в него двумя электродами (внутренний участок цепи). Электроды соединяются друг с другом металлическим проводником, обеспечивающим прохождение тока между ними (внешний участок цепи). [c.191]

В этот же раздел включены две темы, связанные с электрохимией Электрохимический ряд напряжений металлов и Электролиз . Эти темы могут рассматриваться в разделе, посвященном окислительно восстановительным реакциям, так как все электрохимические процессы по своей, сути являются окислительно-восстановительными (этой логикой руководствуются авторы многих учеЗни-ков). Однако вполне оправдано рассмотрение этих т м и в данном разделе, поскольку знание первой из них необходимо при изучении свойств металлов, а второй — при обсуждении способов их получения. [c.260]

Образование смеси макроциклических комплексов при синтезе их из свободных лигандов является частым осложнением Наряду с уже упомянутыми 10H0- и гюлиядерными комплексами могут образоваться соединения, отличающиеся конформацией координированного лиганда, распределением анионов во внутренней и внешней координационной сфере, а также спиновым состоянием центрального атома Окисление или восстановление координированного иона металла можно достигнуть как химическими, так и электрохимическими методами. В качестве окислителей наиболее часто используют кислород и азотную кислоту. Для окисления комплексов металлов VHI группы часто применяют также NO IO4 и галогены Окисление может происходить также в результате реакции диспропорционирования, обычно сопровождающейся выделением металла Такие процессы особенно характерны для комплексов серебра [90] Восстановление проводят с помощью водорода, многочисленных органических восстановителей, а также тех металлов, которые не способны заместить в исходном соединении центральный атом Следует отметить, что окислительно-восстановительные реакции комплексов могут сопровождаться изменением структуры лиганда. [c.35]