Электролиты и ионные реакции в растворах

Механизм коагуляции коллоидных растворов электролитами. Электролит, добавленный к коллоидному раствору, вызывает сжатие диффузионной части двойного электрического слоя коллоидных частиц и обмен ионами между электролитом и электрическим слоем. На эти два эффекта нередко накладывается адсорбция коагулирующих ионов на поверхности коллоидных частиц и их реакции с различными веществами, содержащимися в растворе. Первый эффект имеет тем большее значение в процессе коагуляции, чем в большей мере изменяется ионная сила золя при добавлении к нему электролита, поскольку с увеличением ионной силы раствора толщина диффузионной части двойного электрического слоя (М) коллоидных частиц уменьшается, согласно уравнению [c.342]

При реакциях между ионами в растворах электролитов возможны следующие случаи 1) образующиеся вещества — сильные электролиты, хорошо растворимые в воде и полностью диссоциирующие на ионы 2) одно нз образующихся веществ — газ, осадок, слабый электролит (растворимый в воде) или комплексный нон. [c.19]

Рассмотрим для примера реакцию нейтрализации уксусной кислоты едким натром. Сущность этой реакции также заключается в соединении ионов И с ионами ОН. Но вследствие того, что уксусная кислота — слабый электролит, ионы Н в начале реакции находятся в растворе лишь в незначительном количестве и постепенно образуются в результате сдвига равновесия [c.149]

Согласно представлениям Феттера в электролите, свободном от окислителей , скорость коррозии в стационарных условиях может определяться плотностью анодного коррозионного тока к, который должен протекать через металл для поддержания его в пассивном состоянии. Эта плотность анодного тока к вызывает образование слоя с той же скоростью, с какой он растворяется. В соответствии с данными рис. 316, процесс можно представить следующим образом некоторое количество ионов металла, которые, двигаясь через пассивирующий слой , подходят к фазовой границе окисел/электролит, переходят далее через фазовую границу в электролит (электрохимическая реакция [c.803]

Электрохимические реакции протекают в поверхностном слое на границе раздела электрод—электролит. Естественно, что скорость электродных реакций должна зависеть от строения этого слоя. При погружении металла в раствор он обычно либо посылает свои ионы в раствор, либо адсорбирует их из раствора. Такой переход заряженных частиц (ионов) из металла в раствор (или наоборот) вызывается разностью химических потенциалов этих частиц в обеих фазах и изменяет скачок потенциала между фазами, существующий благодаря контактной разности потенциала, адсорбции дипольных молекул и т. п. [c.48]

Выше были рассмотрены реакции между полиэлектролитами в разбавленных водных растворах, которые сопровождаются выделением полиэлектролитного комплекса в высокодисперсную фазу. Это, безусловно, осложняет возможность получения изделий из таких комплексов. Однако, изменяя различные параметры, например ионную силу раствора и диэлектрическую проницаемость среды, можно ослабить взаимодействие между полиионами и таким образом избежать образования осадка. Так, например, смесь солевых форм сильных полиэлектролитов остается прозрачной в селективном тройном растворителе, содержащем воду, сильно ионизованный низкомолекулярный электролит и полярный органический растворитель, смешивающийся с раствором электролита [c.10]

Электричество в растворах электролитов при прохождении тока переносится двумя видами ионов катионами и анионами (например, Н+ и ЗО -ионами в растворах серной кислоты, N3+ и ОН -ионами в растворах едкого натра и т. д.). Катионы переносят электричество к катоду, анионы — к аноду. На границе электрод — электролит ток не прерывается благодаря протеканию электродных реакций, идущих с приобретением или отдачей электронов. [c.27]

Если не принимать во внимание явления пересыщения растворов и явления старения осадков , т. е. изменения кристаллической структуры осадка, то растворение осадка можно рассматривать как процесс, обратный осаждению. В таком случае, по правилу произведения растворимости, растворение осадка будет происходить тогда, когда произведение активностей ионов в растворе станет меньше произведения растворимости данного электролита. Таким образом, чтобы растворить осадок, необходимо каким-либо путем уменьшить концентрацию, по крайней мере, одного из ионов в насыщенном растворе. Этого можно достигнуть, связывая один из ионов осадка, находящихся в растворе, с ионом реактива в слабодиссоциирующее соединение. Еще легче протекает растворение осадка, если образующийся в результате реакции слабый электролит разлагается с выделение м газообразного вещества. [c.250]

При поляризации в первую очередь протекает реакция (14), как обладающая наименее отрицательным потенциалом. В отличие от хромовокислых растворов в сульфатном электролите ионы Сг устойчивы, и их концентрация может достигать высоких значений. По мере накопления ионов Сг " и сдвига потенциала катода в отрицательную сторону начинается протекание реакций осаждения (12) и (13). Одновременно на катоде происходит выделение водорода, снижающее выход по току хрома и вызывающее повышение pH прикатодного слоя. Уже при pH около 3 происходит выпадение гидроокиси трехвалентного хрома, поэтому нормальный ход процесса требует pH католита порядка 2,1—2,4. При более низких значениях pH процесс выделения водорода становится доминирующим, и выход по току хрома резко падает. При наличии буферной добавки (N4- 4)2504 кислотность католита удается стабилизировать в указанном выше интервале pH выход по току хрома в этих условиях достигает 40—45%- [c.109]

Гидролиз солей. Вода, как уже отмечалось, — слабый электролит. Концентрации ионоз водорода и гидроксид-ионов в чистой воде равны, что соответствует pH = 7. Если в воде растворить соль, то равновесие диссоциации воды нарушается за счет изменен[гя с(Н+) и с(ОН ), следовательно, значение pH отклоняется от 7. Так, в растворе карбоната натрия реакция среды щелочная (pH >7), в растворе хлорида меди (И)—кислая (pH < <7), что легко определить при помощи индикаторов. Уменьшение или увеличение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов в растворе происходит за счет их связывания в слабый электролит. [c.94]

Образование комплексных ионов можно рассматривать как обратимую химическую реакцию. В растворе комплексного соединения наряду с комплексными ионами имеется некоторое число ионов, из которых образовался комплекс. Поэтому комплексные ионы в растворе можно рассматривать как слабый электролит и применять к ним законы действия масс и ионного равновесия. Например, уравнение реакции, выражающее процесс диссоциации комплексного иона [Ре(СЫ)бР можно записать как уравнение обратимой реакции [c.63]

Если взять такие-металлы, как железо, свинец, медь, и поочередно соединять их с цинком, то цинк, находясь в электролите (растворах кислот, солей), будет являться анодом, т. е. будет посылать своп ионы в раствор на металлах-катодах будут протекать восстановительные процессы. Однако нельзя заранее предсказать-скорость окисления цинка и степень защиты им других металлов,, так как скорость окислительно-восстановительных реакций определяется поляризацией контактируемых металлов. [c.47]

При работе металла в качестве анода очень важно появление покровных пленок, которые могут образовываться в различной форме и составе. Обычно все металлы еще на воздухе под действием кислорода покрываются окисной пленкой. При работе металла как анода в электролите начинаются реакции окисления, в результате которых образуются окисные пленки с различными свойствами. На растворимом аноде, в анодном диффузионном слое концентрация ионов металла выше, чем в объеме электролита, особенно в случаях ограниченной диффузии и высокой анодной плотности тока. Концентрация ионов металла может стать настолько высокой, что будет превышать растворимость находящихся в растворе солей. При известных условиях соль в результате гидролиза может перейти в основную соль и, наконец, в гидрат окисла. [c.11]

Электрохимические реакции протекают на границе электрод (проводник первого рода) —электролит (проводник второго рода). Они вызваны невозможностью для электронов — носителей тока в электродах свободно двигаться в электролите. Эти реакции состоят в обмене электронами между электродом и ионами (молекулами) в растворе. На катоде электроны переходят от электрода к иону (или молекуле), на аноде —от иона (молекулы) к электроду, при этом ионы (молекулы) теряют или изменяют свой электрический заряд. Это — первичная электрохимическая реакция, продукты которой нередко вступают в дальнейшие реакции, не связанные непосредственно с переносом тока ионами. Примерами катодных реакций могут служить следующие реакции [c.362]

Если восстанавливаются ионы металла, образующего с ртутью амальгаму (например, ионы РЬ " , С(1 , Т1+ и др.), то возникающие атомы металла диффундируют от поверхности электрода в толщу ртутной капли. Если же продукт реакции растворим в электролите, то он будет диффундировать в раствор. По аналогии с уравнением (4.3Ъ) можно написать [c.80]

Разбавленный раствор сильного электролита содержит растворенное вещество почти исключительно в виде ионов. В растворах слабых электролитов и в концентрированных растворах сильных электролитов имеются значительные количества недиссоциированных молекул. Если смешать раствор двух электролитов, то, находясь в непрерывном беспорядочном движении, ионы могут сталкиваться в различных комбинациях. Поэтому в водных растворах электролитов реакции идут не между молекулами, а между ионами. Если при столкновении ионов образуется вещество с малой степенью диссоциации (слабый электролит), ионы, образующие это вещество, будут связываться в молекулы, концентрация их [c.14]

Уравнения электрокапиллярной кривой названы так потому, что выражаемые ими зависимости экспериментально проверялись Лнпиманом с иомощь о прибора, называемого капиллярным электрометром (рис. П. 9). При исследовании зависимости поверхностного натяжения от потенциала двойного электрического слоя в качестве одной из фаз наиболее удобно применять металлическую ртуть, поверхиостиое натяжение которой легко измерить, например, капиллярным методом, и в то же время удобно изменять межфазный потенциал с помощью внешнего источника тока. Кроме того, ртуть являете. почти идеально поляризуемым электродом, т. е. таким электролом, на котором не протекают электродные реакции при прохол., еини тока, и поэтому изменение заряда электрода вызывает только изменение его потенциала. Это обусловлено тем, что благородные металлы почти совсем не отдают своих ионов в раствор. Малое содержание их в растворе делает невозможным и обратную реакцию (восстановления). [c.50]

Перенапряжение при разряде ионов водорода вообще весьма велико по сравнению с поляризацией, сопровождающей большинство других электродных реакций. Так, например, на ртутном катоде при плотности тока /к = 10 aJ M (электролит — 1-н. раствор НС1) перенапряжение достигает 0,94 в. [c.298]

Стандартные характеристики растворенного вещества согласно общепринятому выбору стандартного состояния относятся к гипотетическому одномоляльному раствору, обладающему свойствами бесконечно разбавленного, т. е. к нулевой ионной силе, а химический эксперимент проводится при конечных концентрациях реагентов. Изучение равновесий, как правило, проводится в растворах с постоянным и довольно высоким значением ионной силы, причем полученные значения констант равновесия и тепловых эффектов далеко не всегда пересчитываются на нулевую ионную силу. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования при конечных значениях ионной силы оказываются несопоставимыми с основными стандартными характеристиками ионов, фигурирующими в справочной литературе, что закрывает путь для многих расчетов и сопоставлений. Термодинамические характеристики для растворов с конечным значением ионной силы часто оказываются несопо-ставимыми и между собой, так как каждый исследователь выбирает значение ионной силы раствора и электролит для ее поддержания в значительной степени произвольно, используя чаще всего нитраты или перхлораты, а иногда хлориды щелочных металлов. [c.260]

В присутствии чужих ионов в растворе этот баланс по веществу может быть нарущен. Металл может по-прежнему посылать свои ионы в раствор, а в обратной реакции разряда наряду с ионами данного металла могут принять участие ионы или молекулы других веществ, например ионы водорода, растворенный в электролите кислород и т. п. В итоге баланс по веществу данного вида нарущается — металл начинает растворяться. При этом разряд посторонних ионов или молекул, как и ионов самого металла, не нуждается в каких-то особых (катодных) участках этот процесс может проходить там же, где проходит ионизация металла. В таком случае коррозионное разрущение металла можно рассматривать как реакцию электрохимического обмена между металлом и раствором, подобно, например, реакции замещения меди цинком. [c.296]

Каждая электродная реакция имеет свой стандартный потенциал (см. 2.3). Это Потенциал, которглй возникает в условиях, когда все вещества, участвующие в электродной реакиии, имеют активности, равные 1. Если расположить электродные реакции в соответствии со значениями стандартных потенциалов, получим злектрохими-ческий ряд напряжений (табл. 2). Металл, которому соответствует относительно высокий стандартный потенциал, например медь, называется благородным металлом. Металл, которому соответствует низкий стандартный потенциал, например натрий или магний, называется неблагородным металлом. Необходимо отмешть, что ряд напряжений применим только для чистых (не окисленных) металлических поверхностей в растворах собственных ионов металла с такими их активностями (концентрациями), для которых действительны стандартные потенциалы. В действительности поверхности металлов часто бывают покрыты оксидом, а активности их ионов в растворе могут существенно отличаться от 1, особенно, когда ионы металла связаны с другими составляющими раствора в так называемые комплексные ионы. Эти обстоятельства могут привести к тому, что измеренное значение потенциала будет очень сильно отличаться от приведенного в ряду напряжений. Если металлы, погруженные в исследуемый электролит, например морскую воду, расположить в соответствии с измеренными электродными потенциалами. [c.15]

Ток в электролитической ячейке переносится электронами в фазе электрода и во внешних провсдниках и ионами в растворе электролита. Для возникновения тока необходамы реакции переноса заряда (окисления-восстановления) на границе раздела электрод электролит. [c.178]

Как уже показано в предыдуш ем разделе, по Бруннеру , при отсутствии большого избытка постороннего электролита наряду с движением ионов вследствие разности в активностях, соответственно концентрациях (диффузия), необходимо учитывать движение ионов в электрическом поле (миграция). Обилий случай электрохимического процесса при наличии как диффузии, так и миграции будет рассмотрен в следующем разделе, а здесь разберем более простой и наглядный предельный случай, когда числа переноса всех веществ S,- электродной реакции постоянны во всем диффузионном слое, хотя в нем и происходит изменение концентрации при протекании тока. Так как число переноса вещества Sj определяется выражением tj = Uj jl Ui i (где uj — подвижность вещества S,-), то его постоянство в диффузионном слое возможно только тогда, когда отношение концентраций к общей ионной концентрации раствора остается постоянным. В свою очередь это возможно, если имеется лишь один бинарный электролит с ионами и Sg, заряды которых равны и Zg. Далее, в электрохимической реакции может принимать участие только один из двух ионов, например ион А, причем знак заряда z может быть как отрицательным, так и положительным. [c.193]

Для объяснения электропроводности принимают, что в растворах электролитов присутствуют заряженные частицы — электролитические ионы, благодаря передвижению которых от одного электрода к другому и совершается перенос тока через электролит. Передвижение ионов в растворе можно доказать изменением концентраций, которое наблюдается в тех случаях, когда скорости движения ионов с противоположными зарядами (из которых состоит электролит) неодинаковы, что почти всегда имеет место в действительности. Кронке изменения концентраций, на электродах совершаются химические реакции вследствие того, что на них происходит разрядка ионов. Об этом прйцессе уже было сказано при рассмотрении электролиза воды. [c.86]

Последовательность осаждения ионов зависит не только от растворимости продуктов реакции, но и от концентраций соответствующих ионов в растворе. Надлежащим изменением концентраций ионов, образующих труднорастворимый электролит, эта последовательность может быть изменена на обратную. Например, если бы концентрации ионов СГ и Сг07 были подобраны так, чтобы [c.168]

Если какой-нибудь электролит прибавляется к раствору другого электролита, то электропроводность последнего возрастает при условии, что оба электролита не реагируют друг с другом и что объем раствора при этом мало изменяется. Но если при таком соединении растворов происходит образование слабодиссо-циированных или малорастворимых веществ или если общая концентрация ионов изменяется вследствие происходящего окислительно-восстановительного процесса, то электропроводность раствора может уменьшиться, увеличиться или остаться без изменения. Допустим, что при добавлении реактива происходит реакция образования слабо диссоциированного или малорастворимого вещества по уравнению [c.284]

В кислом электролите медь (анод) растворяется с образованием в растворе двухвалентных ионов, которые восстанавливаются на катоде. Это видно из значений нормальных потенциалов меди Си/Си+ == = —0,51 В Си/Си2+= +0,337 В Си+/Си2+ = +0,15 В. Однако в растворе в присутствии металлической меди протекает реакция дисиропорциониро-вания [c.163]

Механизм ионообменных реакций, при которых образуется слабый электролит в фазе раствора или ионита, подобен механизму реакции нейтрализации, поскольку смещение ионообменного равновесия происходит в результате связывания иона Н+ или ОН" в малодис-социированную ионную пару, но не между собой, а с другими ионами — в растворе или смоле. С другой стороны, в этих системах, в отличие от систем с нейтрализацией, происходит эквивалентное замещение ионов в обеих фазах без изменения общей концентрации электролитов, и, что весьма важно, раствор наряду со слабой кислотой или основанием содержит сильный электролит, имеющий общий с ними ион. [c.60]

Из уравнения видно, что зависимость потенциала электрода от плотности тока такая же, как для перенапряжения. Однако при изменении концентрации электролита поляризационные кривые будут смещаться. Смещение при постоянной плотности тока и изменении концентрации любого компонента раствора, влияющего на равновесный потенциал, будет эквивалентно изменению равновесного потенциала в зависимости от концентрации компонента. Кроме того, при изменении концентрации частиц, для которых диффузия замедлена, происходит пропорциональное изменение предельной плотности тока. Например, на рис. 1.3 приведены поляризационные кривые выделения металла при различной концентрации его ионов в растворе. Повышение концентрации ионов металла в электролите вызывает сдвиг равновесного потенциала и возрастание предельного тока. Если после достижения предельного тока продолжать увеличивать ток, то потенциал электрода сместится до такого отрицательного значения, при котором начинает протекать другая электродная реакция. В большинстве случаев — это интенсивное выделение водорода. При выделении водорода происходит подщелачивание при-электродного слоя, в результате которого, если в приэлектродном слое будет превышено pH гидратообразования, на поверхности электрода осаждается гидроксид металла, который включается в металлический осадок. При сильном подщелачи-вании может произойти экранировка поверхности гидроксидом и ток будет падать, на катодной поляризационной кривой вместо плато предельного тока появляется пик. Осаждение металла в области предельного тока обычно протекает с образованием рыхлых губчатых или дендритообразных осадков. [c.16]

К4Рг07= Си2Ра07+ 2К2504. Выпавший при этом осадок фильтруют, тщательно промывают до отрицательной реакции на ионы 501 и лишь после этого растворяют в избытке дифосфата калия. Для предотвращения попадания в электролит ионов железа его следует приготавливать на дистиллированной или конденсатной воде и такую же воду использовать для промывки деталей непосредственно перед меднением. [c.88]

Таким образом, все описанные выше экспериментальные да1шые, однозначно показывают, что в процессе анодного растворения кремния /г-типа на его поверхности возникает потенциальный барьер, препятствующий нереходу ионов в раствор, и что электрохимическая реакция протекает с участием дырок, которые генерируются в зоне пространственного заряда. Суммарная скорость реакции анодного растворения определяется поверхностной концентрацией дырок. Нужно отметить, что последний вывод справедлив только тогда, когда образующаяся на поверхности кремния окисная пленка хорошо растворима в электролите. В противном случае скорость растворения поверхностной окисной пленки может лимитировать кинетику всего процесса в целом о. [c.97]