Электрохимические концентрационные цепи

Из обратимых электродов (полуэлементов) могут быть составлены обратимые электрохимические системы, называемые электрохимическими цепями (парами, гальваническими элементами). Различают два основных вида электрохимических цепей — химические и концентрационные. [c.487]

Полезно указать на одну особенность, общую для уже изученных нами методов электрохимического анализа. Как известно, при кондук-тометрическом анализе через раствор протекает переменный ток, а компенсационные потенциометрические измерения проводятся в момент отсутствия тока в электрометрической цепи. Следовательно, кондуктометрический и потенциометрический анализы проводятся в условиях, не связанных с электролитическим переносом вещества и соответствующими концентрационными изменениями в растворе. Последние возможны только при электролизе, т. е. при прохождении через раствор постоянного электрического тока. [c.224]

Рис. 27. Схема электрохимической концентрационной цепи без переноса тока

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ЦЕПИ [c.179]

Химические цепи. В зависимости от природы н свойств электродов, из которых составлена электрохимическая система, различают химические и концентрационные цепи. В химических цепях электроды отличаются друг от друга химическими свойствами. [c.280]

В рассмотренном примере электрохимической концентрационной цепи первой группы граница непосредственного контакта растворов отсутствует — растворы соединены через солевой мост (см. 173). Но если эти два раствора привести в соприкосновение, то на границе их раздела происходит прямой перенос ионов из одщ)го раствора в другой, что влияет на величину э. д. с. цепи. Такие электрохимические системы называются концентрационными цепями с переносом. В качестве примера рассмотрим цепь, электроды которой обратимы относительно катиона [c.490]

В электрохимических ячейках с переносом между растворами электролитов, в которые погружены электроды, имеется граница соприкосновения. При этом растворы электролитов могут быть одинаковыми по природе, но разными по концентрациям. Такую электрохимическую систему называют концентрационной ячейкой (цепью). Примером концентрационной ячейки с переносом может служить электрохимическая система [c.104]

Термодинамические закономерности для химических и концентрационных элементов без переноса будут изложены в следующем параграфе, а затем мы рассмотрим различие между цепями с переносом и без переноса, т. е. роль диффузионных потенциалов. Некоторые особые группы электрохимических элементов, описываемые в дальнейшем, входят в изложенную классификацию. Отдельное их рассмотрение определяется лишь некоторым своеобразием фазового состояния или валентных переходов. Таковы, например, газовые цепи, где вещества электродов, вступающие, в электродные реакции, находятся в газообразном состоянии и где существенную роль играет давление. Так называемые окислительновосстановительные элементы (и электроды) являются химическими элементами. Основная классификация электрохимических элементов учитывает только два признака, о которых было сказано в начале этого параграфа. [c.529]

К электрохимическим системам без химической реакции относятся системы, в которых при протекании тока происходят только одинаковые противоположно направленные окислительно-восстановительные реакции. К их числу относятся концентрационные цепи, которые будут рассмотрены в следующем параграфе, и аллотропные цепи. В аллотропных цепях электроды изготовлены из аллотропных модификаций одного и того же металла, они погружены в раствор собственных ионов различие химических потенциалов (и, следовательно, активностей) этих электродов порождает возникновение ЭДС. [c.333]

Для концентрационных цепей общее термодинамическое уравнение, определяющее э.д.с. обратимых электрохимических систем, упрощается. Из него исключается величина стандартной э.д.с. Ео и остается лишь слагаемое, характеризующее влияние концентрации участников электрохимической реакции на э.д.с. [c.200]

Концентрационные цепи. Концентрационные электрохимические цепи состоят из электродов с одинаковыми потенциалопределяющими реакциями, которые отличаются друг от друга активностями участвующих в них веществ. В связи с этим концентрационные цепи делятся на две группы [c.489]

Природа и число отдельных скачков потенциала, входящих в электрохимические системы, могут служить основой для классификации последних. Следует заметить, что обе классификации по природе процесса и форме уравнения для э. д. с. и по числу скачков потенциалов, образующих э. д. с., приводят примерно к одному и тому же распределению электрохимических цепей между отдельными типами. Так, сложные химические цепи включают в себя наибольшее число отдельных скачков потенциала, в то время как э. д. с. концентрационной газовой цепи слагается лишь из двух нернстовских потенциалов. [c.205]

Диффузионный потенциал всегда возникает в сложных химических и концентрационных цепях с переносом. В зависимости от взаимного направления электрохимических полей электродов и границы раздела растворов [c.143]

Полученная формула отличается от уравнения (4.33), выведенного для простой концентрационной цепи, тем, что является совершенно точной, поскольку цепь (4.39) не включает диффузионного потенциала. Между тем работа концентрационного элемента без жидкостных соединений, как и обычного концентрационного элемента типа (4.32), в своей основе имеет не химическую реакцию, а перенос растворенного вещества из более концентрированного раствора в менее концентрированный. Действительно, как показывает разбор электрохимических реакций на четырех электродах двойной цепи, в первом элементе на каждый фарадей протекшего электричества образуется один моль НС1 в более разбавленном растворе, а во втором, соответственно, исчезает такое же количество НС в более концентрированном растворе. Эти реакции таковы [c.85]

Электрохимические цепи с диффузионными потенциалами, на величину э. д. с. которых влияют числа переноса, называются цепями с переносом. Наличие диффузионных потенциалов, точно рассчитать которые в общем случае невозможно и для точного расчета которых даже в более простых частных случаях необходимо знать числа переноса как функции концентрации, затрудняет использование концентрационных цепей типа (а) (стр. 530) для расчета активностей растворенных солей. Поэтому очень важно осуществлять концентрационные цепи без диффузионных потенциалов, т. е. цепи без переноса [типа (б)]. [c.536]

Электрохимические цепи, состоящ,ие из идентичных электродов с различной концентрацией электролитов, называются концентрационными цепями. [c.120]

Значительно более удобен электрохимический метод, который основан на измерении э. д. с. концентрационных цепей, построенных по общей схеме [c.48]

Концентрационные цепи (элементы) состоят из одинаковых по своему электрохимическому действию электродов, отличающихся друг от друга активностью реагирующих веществ. Эти элементы могут быть разделены на две группы [c.287]

Поскольку — химические частицы, несущие положительный заряд, неравномерное их накопление по обе стороны мембраны приводит к возникновению не только химического (концентрационного) градиента этих частиц, но и ориентированного поперек мембраны электрического поля (суммарный положительный заряд, где происходит накопление Н , и отрицательный заряд по другую сторону мембраны). Таким образом, при переносе электронов на ЦПМ возникает трансмембранный электрохимический градиент ионов водорода, обозначаемый символом АЦн+ и измеряемый в вольтах (В, мВ), который состоит из электрического (трансмембранная разность электрических потенциалов A jr) и химического (концентрационного) компонентов (фадиент концентраций — АрН). Измерения показали, что на сопрягающих мембранах прокариот при работе дыхательных и фотосинтетических электронтранспортных цепей Арн+ достигает 200—250 мВ, при этом вклад каждого компонента непостоянен. Он зависит от физиологических особенностей организма и условий его культивирования. [c.101]

Процессы, протекающие в концентрационных электрохимических цепях, удобно рассмотреть на примере цепи первой группы. Потенциалопределяющие реакции на обоих электродах одинаковы [c.489]

На рис. 4.16 представлена типичная поляризационная кривая в координатах 1=[ Е) или =/( ф) (для катодного или анодного процесса на ртутном капельном электроде). При постепенном увеличении внешней разности потенциалов вначале весь ток идет на заряжение электрода (двойного электрического слоя), поэтому сила тока в цепи остается исчезающе малой, что указывает на отсутствие электрохимического процесса. После достижения определенной разности потенциалов (точка а) происходит резкое увеличение силы поляризующего тока, что указывает на начало электрохимического процесса (окисления или восстановления). По мере того как потенциал электрода и сила тока увеличиваются, концентрация восстанавливающихся или окисляющихся ионов вблизи поверхности электрода уменьшается и наступает концентрационная поляризация. При увеличении поляризации наступает момент, когда концентрация частиц у поверхности электрода практически равна нулю (сколько бы частиц ни пришло, все мгновенно реагируют и [c.106]

Концентрационное перенапряжение — это один из видов перенапряжения (см.). Оно существует во всех электролитических процессах, и без осложняющего влияния прочих эффектов его можно измерять в электрохимической цепи из двух одинаковых медных электродов, погруженных в раствор [c.75]

Химические и концентрационные элементы. Химический источник тока, или гальванический элемент, состоит в основном из двух электродов, которые сочетаются таким образом, что при соединении их посредством какого-нибудь проводника, например металлической проволоки, в получившейся цепи возникает электрический ток. Каждый электрод состоит из соприкасающихся друг с другом электронного и ионного проводников (ср. стр. 17). На границе раздела между этими двумя фазами имеется разность потенциалов, называемая электродным потенциалом ъля электродным скачком потенциала. Если в элементе нет никаких других разностей потенциалов, то его э. д. с. принимается равной алгебраической сумме обои электродных потенциалов. Когда элемент работает, на каждом электроде происходит электрохимическая реакция энергия этих реакций является источником электрической энергии цепи. Во многих элементах происходит суммарное химическое превращение, которое можно определить, если учесть все процессы, идущие в этих цепях такие элементы называют химическими элементами в отличие от элементов, в которых суммарная химическая реакция не происходит. В элементах последнего типа реакция, идущая на одном из электродов, прямо противоположна реакции, которая идет на другом. Темпе менее из-за [c.256]

Электрохимические системы различаютси ие только по природе совершающихся в 1ГЯХ процессов (физические, концентрационные и химические цепи), ио и по их действию. Так, например, химические системы, являющиеся основой построения химических источников электрпчес1- ой энергии, или, как их чаще называют, химических источников тока (ХИТ), разделяются по этому принципу на три группы. [c.207]

На рис. 148 приведена диаграмма, на которой учтена не только электрохимическая, но и диффузионная кинетика. Восстановление ионов Mej, лимитируется скоростью диффузии, и кривая идет параллельно оси абсцисс (предельный ток). При замыкании внешней цепи элемента имеют место и концентрационная поляризация ( Ф нц ф онц)> и перенапряжение (Аф и Аф ). В результате изменення концентраций у электродов сила тока падает после замыкания цепи от 1а до /а н ОТ ДО /к, так как поляризационные кривые перемещаются, как показано на рисунке. [c.530]

Электрохимические цепи делят на химические и концентрационные. [c.191]

Из последнего равенства следует, что диффузионный потенциал Е , в конечном счете, определяется разностью подвижностей катионов и анионов электролита и в случае, когда оба сорта ионов обладают одинаковой подвижностью, - 0. Это в значительной степени оправдывается для электролитов КС1 и NH4NO3. На этом свойстве основано использование солевых мостиков, заполненных насыщенным раствором КС1 или NH4NO3, для устранения диффузионных потенциалов. Они получили очень широкое распространение в практике электрохимических измерений э. д. с. различных гальванических цепей. Уравнения (4.45) или (4.46) дают возможность рассчитать величину э. д. с. концентрационной цепи с учетом диффузионного потенциала. [c.88]

Полярографический метод основан на уже знакомом нам явлении концентрационной поляризации. Особенность устройства полярографов заключается в том, что один из электродов — это ртутная капля, вытекающая из капилляра. Другим электродом может быть, нанример, тоже ртуть, но ее наливают на дно электрохимической ячейки и она имеет гораздо большую по сравнению с каплей яиверх-ность. Схема полярографической установки несложна, ее легко понять из рис. 4. Меняя положение движка реостата, мы изменяем потенциал ртутной капли. Если записать зависимость тока, протекающего в цепи, от потен- [c.54]