Реакция ячейки и электродвижущая сила

При -протекающих в соответствующих устройствах (гальванический элемент) химических реакциях, приводящих к изменению заряда частиц различного вида (окислительновосстановительные реакции), возникает электродвижущая сила (э.д.с.) химическая энергия превращается в электрическую. Протекание реакции в обратном направлении может быть достигнуто приложением достаточно высокой разности потенциалов к электродам электролитической ячейки (электролиз) в этом случае электрическая энергия превращается в химическую. [c.486]

Электродвижущая сила (ЭДС) этой цепи при протекании какой-либо химической реакции в стандартных условиях (температура 25°С, давление 1 атм, концентрации всех веществ в ячейках- [c.163]

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]

При обсуждении в гл. I явлений электропроводности не были рассмотрены те электрохимические реакции, которые протекают на электродах ячейки, когда к ним приложена электродвижущая сила от внешнего источника. [c.27]

Термодинамика позволяет рассчитывать параметры элементов и ячеек при равновесии электродвижущую силу (ЭДС) и КПД. Так как электрохимический метод обеспечивает прямое преобразование химической энергии в электрическую и электрической энергии в химическую без промежуточных стадий образования и превращения тепла, то в расчетах ЭДС и КПД можно сравнивать химическую энергию токообразующей реакции и электрическую энергию, подводимую к ячейке или отводимую от элемента. [c.16]

Если при электролизе водных растворов на химически инертных электродах образуются газы, то возникает дополнительное сопротивление в виде обратно направленной электродвижущей силы. Причина этого заключается, возможно, в том, что образующиеся газы выделяются не сразу, или в том, что происходит задержка разрядки ионов (см. гл. 13 в работе [3]). Однако в любом из этих случаев электролитическая ячейка действует как гальванический элемент, противодействующий приложенной извне электродвижущей силе. Описанное явление называется поляризацией. Величина противодействующей электродвижущей силы зависит от материалов электродов. Например, напряжение, необходимое для прохождения через раствор электрического тока, больше для электродов из гладкой платины, чем для электродов, покрытых платиновой чернью. Как указывалось выше, обратную электродвижущую силу можно представить как сумму потенциалов двух полуэлементов и для разрядки самих ионов необходимо, следовательно, определенное минимальное напряжение. Напряжение, избыточное по отношению к минимальному напряжению или равновесному потенциалу (см. табл. 49) разряда иона, называется перенапряжением. В органических реакциях наибольшее значение имеет перенапряжение при выделении водорода и кислорода, однако оно имеет место также и при выделении других газов, например галогенов. Перенапряжение увеличивается с ростом плотности тока и уменьшается по мере повышения температуры. [c.315]

II. РЕАКЦИЯ ЯЧЕЙКИ И ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА [c.11]

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]

Рекомендации Стокгольмской конвенции были предметом обсуждения на ХУП сессии Международного комитета по электрохимической термодинамике и кинетике (Токио, 1966). Номенклатурная комиссия этого комитета внесла предложение об ограниченном применении терминов э.д.с. и потенциал и о более широком употреблении термина напряжение . Термин потенциал предлагается сохранить лишь в комбинациях электрический (электростатический) потенциал , термодинамический потенциал и химический потенциал . Вместо термина электродный потенциал рекомендуется термин электродное напряжение или напряжение на электроде . Понятие электродвижущая сила — э. д. с. , эквивалентное понятию химическое напряжение электрохимической ячейки (системы) , рекомендуется употреблять только в связи с изменением термодинамического потенциала в ходе обратимой электрохимической реакции и определять его при помощи уравнения [c.160]

Движущей силой химической реакции является стремление системы к достижению равновесия термодинамически это выражается изменением изобарно-изотермического потенциала (свободной энергии Гиббса) ДО при переходе системы из начального в конечное состояние, и поэтому весьма важно уметь определять АС. 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. Определение соотношения между этими величинами рассмотрим на примере химического взаимодействия металлического цинка с разбавленным раствором серной кислоты [c.321]

В раствор соляной кислоты. Оба раствора соединяются посредством проводящего раствора, заключенного в капиллярах пористой разделяющей пластинки. Максимальная работа получается с помощью такой ячейки нри обратимом пропускании электрического тока. Если использовать потенциометр, то напряжение можно измерять в таких условиях, в которых направление электрического тока может быть обращено посредством бесконечно малого изменения напряжения, даваемого потенциометром. Если напряжение, подаваемое с потенциометра, меньше электродвижущей силы элемента, то реакция самопроизвольно протекает вправо. Если же приложенное напряжение больше, чем электродвижущая сипа элемента, то реакция самопроизвольно протекает влево. АС реакции можно рассчитать, зная электродвижущую силу обратимого элемента. Этот расчет будет приведен позднее (см. стр. 414). [c.130]

Реакция включает перенос электронов, что может быть использовано в гальванической ячейке. Ее электродвижущая сила, или электродный потенциал , является характеристикой реакции. Этот потенциал — мера движущей силы окислительно-восстановительной реакции. Он представляет собой сумму индивидуальных потенциалов следующих полуреакций [c.265]

Реакция на электроде Zn ++2e-- Zn. В стандартном состоянии э. д. с. этой ячейки имеет величину —0,763 В. Таким образом, стандартный электродный потенциал равен —0,763 В. Вышеуказанное правило записи принято Международным союзом чистой и прикладной химии (ШРАС). Читатели могут заметить, однако, что не все авторы приняли это правило. Электродвижущие силы ячеек, где стандартный водородный электрод находится справа, не должны называться электродными потенциалами. [c.266]

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]

Разность потенциалов между цинковым и серебряным электродами измеряют, компенсируя ее равным и противоположным по знаку напряжением от потенциометра так, чтобы во внешней цепи тока не было. Чтобы предотвратить включение контактных потенциалов между двумя металлами в измеряемую разность потенциалов, краевые участки на каждом электроде должны быть из одного и того же металла. Для этого проще всего добавить кусочек цинка к серебряному электроду или кусочек серебра к цинковому. Тот же результат дает использование двух медных проводов, соединяющих ячейку с измерительным прибором. Тогда измеряемая разность потенциалов действительно служит дшжущей силой реакции в ячейке и поэтому называется электродвижущей силой (Э.Д.С.) она является мерой возможной скорости реакции. [c.12]

Фиг. 850. Равновесие железа, хрома и марганца с кислородом я электродвижущая сила газовой ячейки Pt/Ог(р = 1 №tm) расплав бура-Ь окрашивающий оки-сел/Р1/02 (=х) парциальное давление внутреннего кислорода рог температура реакции 820° С (Dietzel, saki).

Рассмотренные пути рещения основных задач, возникающих при масс-спектральных термодинамических исследованиях, по существу не являются конкурирующими. Снижение энергии ионизирующих электронов — это наиболее простой путь решения задачи и наиболее широко применяемый. Термодинамический подход более трудоемок и обычно используется лишь в тех случаях, когда снижение энергии ионизирующих электронов не дает желаемого результата. К сожалению, не всегда удается правильно установить, в каком случае снижение энергии электронов приводит к удовлетворительной интерпретации получаемых данных и в каком нет. Что касается выбора того или иного термодинамического способа, то здесь постановка задачи почти однозначно определяет выбор. Двойная эффузионная камера или полное изотермическое испарение нескольких навесок из секционной камеры Кнудсена пригодны для исследования однокомпонентных систем, в парах которых содержатся 2—3 вида молекул. Для серы и селена, в газовой фазе которых существует до десяти видов молекул, намного более рационален химический метод или применение электрохимической ячейки Кнудсена. Работа [103] дает пример одновременного применения химического метода и двойной эффузионной камеры. Исследование многокомпонентных систем неизбежно приводит к методу изотермического испарения, так как метод позволяет не только преодолеть трудности, связанные с диссоциативной ионизацией, но дает объем физико-химической информации, который не ограничивается сведениями о молекулярном составе пара и энергиями диссоциации газовых реакций. Так, например, получение данных по парциальным и интегральным свободным энергиям образования расплава и их температурным зависимостям, убедительно показывает, что задачи, обычно решаемые методом электродвижущих сил, с успехом могут быть решены методом изотермического испарения. [c.322]

Для определения AG° твердофазных реакций в прошлом использовали либо термохимические измерения, либо измерения констант гетерогенного равновесия с участием реагентов или продуктов соответствующих реакций [1, 2]. Оба метода имеют существенные недостатки, связанные в первом случае с трудностью оценки абсолютной энтропии продукта реакции, а во втором — с невозможностью предотвращения во многих системах образования рентгеноаморфных метастабильных фаз и установлением кажущихся равновесий вместо истинных. Указанные экспериментальные трудности оказалось возможным избежать, исследуя твердофазные реакции методом измерения электродвижущих сил в гальванических ячейках с ионпроводящим электролитом 3—6]. [c.12]

Кларк, следуя соглашению, по которому АО используется со знаком минус, если реакция протекает спонтанно слева направо, считает [14] Спонтанная реакция, протекающая при постоянной температуре и давлении, будет сопровождаться потерей свободной энергии химической системы. В обратимой электрической ячейке, действующей в идеальных условиях максимальной работы, такое уменьшение свободной энергии химической системы будет выражаться, как произведение NFE (вольт-фарадей), где Е — электродвижущая сила ячейки, Р — число Фарадея, а —число эквивалентов электронов. Отсюда в спонтанном процессе РЕ будет использоваться для обозначения электрической энергии на выходе ячейки, а—АО чтобы отразить потери Свободной энергии химической системы или, если используется АО, то численному значению следует предпослать знак минус . Можно добавить, что в данном разделе термодинамические функции используются согласно рекомендациям Международного союза теоретической и прикладной химии (ОРАС) и противоположны по знаку употреблявшимся в ранних американских работах. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология