Типы электродов и гальванических элементов

Гальванические элементы. Различают концентрационные и химические гальванические элементы. Концентрационные элементы могут быть с переносом и без переноса вещества. Концентрационный элемент с переносом вещества получают, приводя в соприкосновение два раствора одного и того же электролита с разными концентрациями и помещая в эти растворы одинаковые электроды, обратимые по отношению к одному из ионов электролита. Примером концентрационного элемента такого типа может служить элемент [c.289]

Используемые в гальванических элементах электроды разделяют на три типа. [c.171]

Скачки потенциалов на границах фаз 365 2. Электродвижущая сила гальванического элемента 368 3. Типы электродов 371 4. Стандартные электродные потенциалы и правило знаков 373 5. Концентрационные элементы. Диффузионный потенциал 375 6. Зависимость ЭДС от температуры 377 7. Измерение некоторых физико-химических величин методом ЭДС 380 8. Электродные процессы 382" [c.400]

Электроды типа водородного и хлорного, у которых материал электрода не участвует в потенциалопределяющих реакциях, называются газовыми электродами. Гальванические элементы, составленные из [c.90]

Для возникновения э. д. с. необходимо два электрода из различных металлов (гальваническая пара) погрузить в растворы солей тех же металлов и обеспечить контакт между электродами и растворами. Такая система и будет называться гальваническим элементом. Надо заметить, что лучше брать один металл неблагородный (типа цинка), а второй — благородный (типа меди). При этом на границе каждого из электродов с раствором возникает двойной электрический слой, появляются значительные различия в величинах электродных потенциалов и при замыкании цепи довольно большая -величина э. д. с. [c.279]

Типы электродов и гальванических элементов [c.124]

Все электроды, из которых составляются гальванические элементы, можно разделить на следующие типы [c.258]

В гальванических элементах типа Даниэля —Якоби (.медно-цинковый) сами металлические электроды. принимают участие в окислительно-восстановительной реакции, лежащей в основе работы элемента. Однако большинство окислительно-восстановительных процессов в растворах протекают между простыми и сложными ионами. При измерении э. д. с. гальванического элемента на основе таких реакций применяют инертные электроды — платиновые или графитовые, которые не участвуют в протекающих химических взаимодействиях, а являются лишь передатчиками электронов между ионами-восстановителя.мн и ионами-окислителями. [c.112]

По принципу действия последние подразделяются на два типа. Конструкция одного типа предусматривает наличие в приборе бесконечно большого внутреннего сопротивления, так что при подключении его к гальваническому элементу электроды последнего остаются практически разомкнутыми и термодинамическое равновесие в нем не нарушается. Это — современные ламповые вольтметры и потенциометры. Их используют при проведении особо точных измерений. [c.242]

Электроды типа водородного и хлорного, у которых материал электрода не участвует в потенциалопределяющих реакциях, называются газовыми электродами. Гальванические элементы, составленные из двух газовых электродов, называются газовыми гальваническими элементами. [c.88]

Э. д. с. гальванического элемента может рассматриваться как сумма нескольких отдельных скачков потенциала на границе раздела фаз. Существуют три различных типа скачков потенциала электрод- [c.292]

Тип гальванического элемента, протекающие в нем химические реакции, его электродвижущие силы определяются образующими его полуэлементами (электродами). В связи с этим представляет интерес классификация электродов и характеристика электродных процессов. Принято различать электроды первого рода, второго рода, газовые, окислительно-восстановительные и некоторые " специальные виды. [c.256]

Когда химическая система выполняет работу над своим окружением в ходе обратимого процесса, уменьшение свободной энергии системы в точности совпадает с той частью работы, которая не является работой типа PV. Например, работа, вьшолняемая гальваническим элементом, является мерой уменьшения свободной энергии этого элемента. И наоборот, если к электродам электролитического элемента, подобного описанному в разд. 1-7, приложено напряжение, то электрическая работа, выполняемая над электролитическим элементом (и измеряемая методами, которые будут рассматриваться в гл. 19), равна приросту свободной энергии химических вешеств внутри него. Когда при пропускании электрического тока через воду происходит ее электролитическая диссоциация, использованная для этого электрическая работа расходуется на увеличение свободной энергии газообразных водорода и кислорода по сравнению со свободной энергией жидкой воды [c.71]

В отчете представляют схемы используемых электродов и гальванических элементов, а также их условные записи. Результаты измерений оформляют в виде таблиц типа 10.1. Кривые титрования представляют в интегральной и дифференциальной формах в виде рисунков на миллиметровой бумаге. Находят к.т.т. и рассчитывают найденные количества кислот по уравнениям (10.16) и (10.17). Если проводят несколько титрований, то результаты обрабатывают статистически с применением /-критерия (см. гл. 1). [c.96]

Вместо длин отрезков тип обычно измеряют их сопротивления Ят и Н . Поскольку В гальваническом элементе в качестве электрода сравнения используется стандартный водородный электрод, то искомый электродный потенциал будет равен измеренной компенсационным методом эдс. Например, если измеренная эдс гальванической цепи из стандартных водородного и медного электродов составляет +0,34 В, то, значит, стандартный потенциал меди равен [c.262]

Для измерения э. д. с. гальванического элемента, составленного из электрода сравнения и исследуемого электрода, удобно пользоваться потенциометрами любого типа, имеющими две шкалы измерений одну — в единицах pH, вторую — в милливольтах. [c.111]

В гальванических элементах различают три типа электродов. Электроды первого рода — металлы в растворах своих солей, их потенциалы определяются активностями катионов. Потенциалы электродов второго рода определяются активностями анионов и состоят из металла (например, Ag) и его малорастворимой соли (Ag l), находящихся в растворе легкорастворимой соли с одноименным анионом (КС1). На электроде происходит реакция Ag (T)=Ag++e. В присутствии КС1 проходит осаждение Ag++ l =Ag l (т). [c.124]

Для примера рассмотрим применение иономера для определения рн водных растворов. В этом случае используют гальванический элемент с переносом, состоящий из стеклянного электрода с Н+-функцией (например, типа ЭСЛ-43-07 или ЭСЛ-63-07), погруженного в раствор, и хлорсеребряного электрода типа ЭВЛ-1МЗ в качестве сравнительного. [c.564]

В гальванических элементах могут реализоваться два принципиально различных типа электрохимических редокс-взаимодействий. В первом случае сами электроды участвуют в окислительно-восстановительной реакции, как, например, в элементе Даниэля—Якоби. Гальванические цепи такого типа можно назвать редокс-цепями с расходуемыми или активными электродами. Во втором случае вещество электродов инертно по отношению к реакции, протекающей в растворе. Рассмотрим элемент, схема которого приведена на рис. 84. В отличие от элемента Даниэля—Якоби здесь электроды не участвуют во взаимодействии, а являются лишь передатчиками электронов между ионами, находящимися в растворах. Левый полуэлемент представляет собой раствор, состоящий из смеси солей и Sn , в который погружен платиновый электрод. На поверхности электрода устанавливается равновесие Sn + 2е" Sn , которое и определяет потенциал [c.179]

Электрохимические элементы с внещними источниками напряжения, подобные изображенным на рис. 19-8 и 19-9, называются электролитическими элементами-, рассматривавшиеся выше элементы, в которых за счет протекающих внутри них химических реакций вырабатывается электрический ток, называют гальваническими элементами. В элементах обоих типов электрод, на котором происходит окисление, называется анодом, а электрод, на котором происходит восстановление,-катодом. [c.172]

Для определения знака потенциала учтем, что в таких гальванических элементах направление реакций окисления-восстановления зависит от природы металла, и в них может происходить как вытеснение металла водородом, так и обратный процесс. Поэтому для установления знака электродного потенциала условились всегда считать его положительным при реакциях восстановления типа (1Х.23), где Ме+ приобретает электрон (восстанавливается). Если в действительности на электроде происходит окисление металла, то знак потенциала будет отрицательным. [c.233]

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]

Если токообразующий процесс провести в обратимых условиях, то гальванический элемент произведет максимальную работу Атах, которая равна убыли изобарного потенциала системы — AG. Изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на обоих электродах, т. е. химической реакцией типа (V.1), либо другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и т. п.), протекающими обратимо. Заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. наложенной разностью потенциалов, т. е. при состоянии, бесконечно близком к равновесию, можно вычислить изменение изобарного потенциала системы AG через измеренную э. д. с. Действительно, если в химическую реакцию или в другой токообразующий физико-химический процесс вступили z г-экв каждого из участников процесса, то соответствующее количество электричества равно zF, а полезная работа электрического тока, равная убыли изобарного потенциала, определяется выражением [c.139]

Разность между стандартным потенциалом ф и потенциалом нулевого заряда фн является существенной характеристикой электрода, и возможность ее вычисления представляет безусловный интерес. Значение ф —фн может быть выведено из представлений о природе э. д. с. гальванического элемента типа [c.215]

Разность потенциалов такого гальванического элемента довольно велика и составляет 1,36 В, а так как потенциал нормального водородного электрода равен О, то стандартный потенциал хлора будет равен 1,36 В. Зависимость от концентрации и температуры сохраняется и для этих электродов, но появляется новый фактор — давление газа. Если хлор заменить кислородом, получим водороднокислородный гальванический элемент, но в этом случае Аё не будет постоянной величиной, так как молекула кислорода вызывает в зависимости от условий окислительно-восстановительные процессы различного типа [c.277]

В устройствах обоих типов протекают окислительновосстановительные реакции (называемые электрохимическими), особенностью которых является не хаотичность, а пространственная локализация 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, находящихся в замкнутом контуре. На рис. 58, а приведена схема химического источника тока (гальванический элемент или аккумулятор) и на рис. 58, б приведена схема электролитической ван- [c.235]

Между двумя электродами из одного металла, погруженными в растворы, одинаковых солей различной концентрации, возникает э. д. с., зависящая только от разницы в концентрации солей (и температуры). Такого типа гальванические элементы называются концентрационными. Они используются при определениях растворимости солей, констант диссоциации кислот и оснований, констант нестойкости комплексных ионов и т. п. pH растворов определяется при помощи концентрационных элементов. Во второй части гл. 3 Вы познакомитесь с концентрационными элементами, научитесь вычислять pH и некоторые важные константы (ПР, Кнест), а также узнаете о направлении реакций коррозии и последовательности осаждения металлов при электролизе. (О вычислении pH и ПР см. в Программированном пособии по общей химии , стр. 252—303.) [c.91]

Примером концентрационных гальванических элементов первого типа, называемых элементами с переносом, может служить элемент с электродами из серебра, погруженными в растворы нитрата серебра с активностями <31 и <39. Схематически такой элемент может быть представлен в виде [c.59]

В предыдущих главах были рассмотрены проблемы создания собственно ЭХГ. Как отмечалось, одно из принципиальных отличий ЭХГ от гальванических элементов и аккумуляторных батарей состоит в том, что активные вещества — топливо и окислитель не заложены в источнике, а подводятся непрерывно к электродам извне в течение всего периода работы генератора. Поэтому обязательной составной частью любого типа ЭУ на основе ЭХГ является система хранения и подготовки реагентов. [c.355]

Электроды гальванических элементов могут быть двух типов. В первом из них ыагерлал электродов сам участвует в окислительно- [c.247]

Некомпенсационный метод измерения э. д. с. Значения э. д. с. гальванического элемента устанавливают непосредственно на чувствительных измерительных приборах промышленного изготовления цифровом вольтметре постоянного тока П1, 1312 с сопротивлением от 10 до 10 Ом и отсчетом до 1 мВ гальванометрах ЛИФП с чувствительностью 10" А типа М2012, типа 195 с чувствительностью 10 А и др. Шкалы приборов отградуированы в милливольтах или единицах pH. При измерениях надо учитывать, что проходящий через элемент ток более 10 А вызывает концентрационную и химическую поляризацию, и установленная э. д. с. меньше ра[зповесного значения. Несмотря на это, метод используют для не-компенсационного потенциометрического титрования с двумя металлическими электродами. [c.142]

Для определения знака потенциала учтем, что в таких гальванических элементах направление реакций окисления-восстановле-ния зависит от природы металла, и в них может происходить как вытеснение металла водородом, так и обратный процесс. Поэтому для установления знака электродного потенциала условились всегда считать его положительным при реакциях восстановления типа (IX.24). Если в действительности на электроде происходит [c.179]

Измерьте потенциалы металлов (цинк, медь, железо и т. п.) в 1 М растворах их солей по отношению к хлоридсе-ребряному электроду, составив гальванические элементы типа [c.341]

Определение активности ионов — показателя активности рА — и концентрации с помощью ИСЭ сводится к измерению э. д. с. гальванического элемента типа (XXII), составленного из индикаторного электрода, селективного по отношению к определяемому иону А А (2а > О для катиона и 2л < О в случае аниона) и погруженного в исследуемый раствор, и из сравнительного электрода, потенциал которого известен. Иногда в элемент (XXII) включают солевой мост, если раствор в электроде сравнения имеет достаточно высокую концентрацию хлорида калия. Тогда этот раствор и служит солевым мостом . [c.538]

При электролизе водных растворов электролитов электродные процессы осложняются за счет конкуренции ионов (в электролизе могут участвовать ионы воды), перенапряжения (поляризации) и вторичных реакций в приэлектродном пространстве. Для осуществления химической реакции в электролизере в идеальном случае необходимо приложить внешнюю э.д.с., превышающую э.д.с. гальванического элемента на величину сопротивления раствора электролита. Тогда при наличии в растворе нескольких типов анионов и катионов на катоде в первую очередь восстанавливаются те катионы, которым отвечает наиболее положительное значение электродного потенциала в ряду напряжений. На аноде, соответственно, должны окисляться анионы с наиболее отрицательным значением потенциала. В реальных процессах этот порядок выделения ионов часто нарушается за счет перенапряжения. Для примера рассмотрим электролиз водного раствора соляной кислоты с платиновыми электродами. После начала процесса электролиза на катоде выделяется водород Н++е = Н<>, 2H<> = H2f, а на аноде — хлор С1-—е = С1°, 2 F = l2f. При этом газы адсорбиру- [c.297]

Так как максимальная работа электродной реакции (по аналогии с максимальной работой гальванического элемента) связана с потенциалом электрода уравнением А=гРц>, то, очевидно, для системы с металлическим электродом типа Лie д — Мвтв ион Ме + является носителем заряда, и электрохимический процесс выражается через [c.13]

В свою очередь, гальванические элементы также делят на два типа первичные и аторичные. Первичные элементы не могут быть возвращены в рабочее состояние после того, как их активное вещество уже однажды израсходовано. У таких элементов нельзя обращать электродный процесс, пропуская ток в обратном направлении. Этот тип гальванического элемента на практике называют просто элементом. Вторичные элементы можно регенерировать (заряжать) после истощения путем пропускания тока в обратном направлении. Это становится возможным вследствие электрохимической обратимости электродов. Такие гальванические элементы, используемые для получения электрической энергии, называют аккумуляторами. Аккумуляторы являются накопителями электрической эпеп пг и ниде химической. Рассмотрим наиболее распространенные па ирактпке ак- [c.248]

Биметаллическая коррозия возникает при работе биметаллического коррозионного элемента, т.е. гальванического элемента, в котором электроды состоят из разных материалов. Они могут быть образованы двумя различными металлами или металлом и другим электронным проводником, например графитом или магнетитом (рис. 43). Биметаллическую коррозию часто называют гальванической корразиеО.Однако это понятие имеет и более широкую трактовку, которая включает в себя также коррозию в результате действия других типов элементов, например концентрационных. [c.39]

Совокупность реагентов и электролита наз. электрохим. системой. В зависимости от эксплуатац. особенностей и типа электрохим. системы вьщеляют гальванич. элементы, аккумуляторы и топливные элементы. Гальванические элементы (первичные элементы) содержат определенный запас реагентов, после израсходования к-рого (после разряда) они становятся неработоспособными. В аккумуляторах (вторичных элементах) при пропускании тока от внеш. источника в обратном направлении происходит зарядка, т. е. регенерация реагентов, в связи с чем аккумуляторы м.б. многократно использованы. Такое деление условно, т. к. нек-рые первичные элементы также м.б. частично заряжены. Топливные элементы (электоохим. генераторы) допускают длительную непрерывную работу благодаря постоянному подводу к электродам новых порций реагентов (жидких или газообразных) и отводу продуктов р-ции, Существуют X. и. т. комбинированного типа, содержащие как твердый, так и жидкие или газообразные реагенты. Наиб, известны металловоздушные источники тока, в к-рых окислителем служит воздух. [c.248]

Гальванические элементы, состоящие из двух газовьк электродов, называются газовыми гальваническими элементами. Электроды типа водородного, у которых материал электрода не участвует в потенциалопределяющих реакциях, называют газовыми электродами. Кроме водородного электрода, у которого на границе раздела платина - раствор возникает скачок потенциала, определяемый реакцией [c.60]

Недостаток описанных электродов заключается в том, что они даже без электрической нагрузки более илн менее медленно дегидрируют примешанное к электролиту жидкое топливо и вследствие этого бесполезно потребляют его. Можно исключить бесполезное расходование жидкого топлива, используя описанные в разд. 7.4 вентильные электроды . Этот тип двухслойного электрода состоит из никелевого ДСК-электрода с равновесными порами (в них и происходит дегидрирование) и нанесенного на него мелкопористого запорного слоя из неактивного материала, например меди дегидрирование прерывается по тому же принципу, что и в аппарате Киппа [15, 16]. Описанные здесь эксперименты основаны на идее, что гальванические элементы для холодного сжигания жидких топлив имеют такое же право на выбор необходимых веществ (например, с точки зрения смешиваемости с электролитом и легкой дегидрируемости), как и карбюраторные и дизельные двигатели внутреннего сгорания на выбор нефтяных продуктов (например, относительно давления паров, воспламеняемости и октанового числа). Однако, учитывая широкое распространение и дешевизну таких производных нефти, как бензин и дизельное масло, были поставлены опыты по электрохимическому использованию также и этих топлив. [c.298]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология