Процессы на электродах

Решение. В окислительно-восстановительных процессах, происходящих на электродах при электролизе растворов электролитов, могут, кроме ионов электролита, принимать участие вода, ионы Н+ и ОН . Из нескольких возможных процессов на электроде будет протекать тот, осуществление которого сопряжено с минимальной затратой энергии. Это означает, что на катоде будут восстанавливаться окисленные формы электрохимических систем, имеющих наибольшие электродные потенциалы, а на аноде будут окисляться восстановленные формы систем с наименьшими электродными потенциалами. [c.105]

Напряжение заряженного серебряно-цинкового аккумулятора приближенно равно 1,85 В. При снижении напряжения до 1,25 В аккумулятор заряжают. При этом процессы на электродах обращаются цинк восстанавливается, серебро окисляется — вновь получаются вещества, необходимые для работы аккумулятора. [c.685]

Стеклянные электроды, предназначенные для измерения pH, перед первым применением вымачивают в растворе НС1. При этом в поверхностном слое стекла происходит обмен ионов щелочного металла на ионы водорода. В дальнейшем при измерении pH потенциалопределяющим процессом на электроде является обмен ионами водорода между раствором и стеклом [c.237]

Общей причиной поляризации является замедленность отдельных стадий электродного процесса, являющегося сложной гетерогенной реакцией. Если бы все стадии протекали мгновенно (бесконечно большой ток обмена), то протекание электрического тока через электрохимическую систему не смогло бы изменить равновесные потенциалы электродов, так как окислительновосстановительные процессы на электродах немедленно бы компенсировали вызываемый током недостаток или избыток электронов. В действительности при электролизе или при работе электрохимического элемента некоторые стадии тормозят электродный процесс и потенциалы электродов отклоняются от равновесных. Чем значительнее величина электрического тока, тем больше это отклонение. [c.328]

Более точно стандартным называется тот потенциал, который данная окислительно-восстановиТельная система имеет при активности, равной единице всех компонентов, участвующих в окислительно-восстановительном процессе на электроде. В этом случае 1п ([Ок]/[Вос]) = О и = 0. [c.345]

Соперничество ионов в редокси-процессах на электродах при электролизе в водных средах. Вода, как мы знаем, ионизируется по уравнению Н2О Н + ОН. Кроме того, электроосаждение металлов на практике в большинстве случаев проводят в кислых средах (хромирование, никелирование, меднение, марганцевание и т. д.). Поэтому в электролитном растворе всегда имеется значительное количество свободных ионов водорода. [c.338]

Начиная с точки Е скорость анодного процесса на электроде не зависит от потенциала, а определяется, согласно классической пленочной теории, в основном скоростью процесса химического растворения защитной пленки в электролите, не зависящей от потенциала. [c.316]

Однако и этот путь имеет ряд специфических трудностей, к которым относятся достижение равновесных условий при измерении э. д. с., исключение побочных процессов на электродах и другие. [c.32]

Электрохимическая кинетика (кинетика электродных процессов) является разделом химической кинетики и основывается на ее общих законах. К особенности электрохимических процессов на электродах относится то, что они протекают на границе электронный проводник — ионный проводник тока, причем все электродные реакции протекают с участием электронов. [c.380]

На основе более поздних работ процессы, протекающие на положительном электроде, были представлены по-иному. Гидрат закиси никеля — плохой проводник электричества. Окисление при заряде начинается в месте соприкосновения частиц этого гидрата с токопроводящей добавкой. При этом электрохимические процессы на электроде протекают в твердой фазе на границе соприкосновения ее с электролитом. [c.84]

Характер процессов на электродах электролитической ячейки может быть различным. При пропускании электрического тока через ячейку, состоящую из платиновых электродов, опущенных в водный раствор серной кислоты, идет разложение воды. На аноде образуется кислород, а на катоде — водород. [c.326]

Вспомним основные положения электролиза. Для протекания окислительно-восстановительных процессов на электроде, например, [c.308]

Аналогичным образом в гидродинамической модели скорость перетекания жидкости определяется пропускной способностью самой тонкой трубочки. Из-за медленности лимитирующей стадии при протекании, например, катодного процесса на электроде возникает, образно говоря, своеобразная ждущая своей очереди толпа электронов , В результате этого заряд поверхности становится более отрицательным, а потенциал электрода отклоняется от своего равновесного значения, вызывая поляризацию А . [c.147]

Наиболее широко используемым растворителем является вода. Обычная водопроводная вода, несмотря на довольно сложную систему ее предварительной очистки, для непосредственного использования в электрохимическом эксперименте не годится. Во-первых, в водопроводной воде растворено значительное количество солей и кислот, которые увеличивают ее электропроводность, а кроме того, могут участвовать в электрохимических процессах на электродах. Во-вторых, в этой воде содержатся по-верхностно-активные вещества, адсорбция которых на электроде искажает данные по строению границы электрод/раствор и оказывает влияние на скорость электрохимических реакций. Таким образом, для проведения электрохимического эксперимента водопроводную воду подвергают специальной очистке. [c.24]

В этом случае процесс на электроде изображается уравнением [c.171]

Концентрационная поляризация. Пусть два одинаковых серебряных электрода погружены в раствор AgNOg. Очевидно, что разность потенциалов между этими электродами равна нулю. В процессе электролиза на электроды накладывается некоторая разность потенциалов. Вследствие более медленного диффузионного выравнивания концентраций в растворе по сравнению с процессами на электродах вблизи катода (где Ag разряжается) концентрация Ag будет не- сколько меньше, чем в непосредственной близости от анода, где происходит растворение серебра. Таким образом, образуется концентрационный элемент, э. д. с. которого направлена против поляризующего тока. Такое явление называется концентрационной поляризацией. [c.196]

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]

Если в цепи электрический ток с э. д. с., большей, чем у данного элемента, пустить в обратном направлении, то это вызовет обратные химические процессы на электродах цинк будет выделяться на электроде, а медь растворяться, система будет возвращаться к исходному состоянию. Подобные элементы, у которых прохождение тока в обратном направлении вызывает обратные процессы, называют обратимыми. Примером необратимого элемента может служить элемент из медного и цинкового электродов, опущенных в серную кислоту. При его работе цинк растворяется, а водород выделяется на медном электроде. При обратном направлении тока растворяется медь, а на цинке выделяется водород. Таким образом, прохождение тока в обратном направлении не ведет к восстановлению исходного состояния. [c.49]

В аналитическом плане представляют интерес безэлектродные высокочастотные разряды при атмосферном давлении. В таких источниках исключаются процессы на электродах и на других поверхностях, которые ограничивают разрядный объем, эффективно возбуждаются спектры практически всех элементов, облегчается введение вещества в плазму. [c.69]

Молекулярный состав анализируемого элемента может изменяться как в самом анализируемом образце, так и вследствие химических процессов на электродах и в разряде во время анализа. Этот тип влияния наиболее резко проявляется в источниках возбуждения с низкой температурой и, прежде всего, в пламени, но его действие обнаружено также для дуговых и даже искровых разрядов. [c.240]

В общем случае приобретение положительного заряда или потеря отрицательного заряда молекулами, атомами или ионами вещества есть процесс окисления. Наоборот, приобретение отрицательного или потеря положительного заряда частицами вещества есть процесс восстановления. Таким образом, во всякой электрохимической системе процессы на электродах могут быть рассматриваемы как окислительно-восстановительные, если они сопровождаются перемещением электронов и перезарядкой молекул, атомов или ионов. [c.161]

Постоянная а в уравнении Тафеля, т. е. величина перенапряжения при плотности тока, равной единице ( к = 1 а см ), зависит от природы металла электрода, состояния его поверхности, состава электролита и температуры. Эта постоянная характеризует собой степень необратимости процесса на электроде чем больше а, тем больше при данной к, тем больше отклонение от обратимого состояния. [c.299]

Сущность электролиза удобно изображать с помощью схемы, которая показывает диссоциацию электролита, направление движения ионов, процессы на электродах и выделяющиеся вещества. Схема электролиза расплава хлорида натрия выглядит так [c.95]

Изучение кинетики электрохимических реакций показывает, что реальные процессы на электродах состоят из ряда диффузионных, химических и электрохимических стадий. Так, процесс разряда водородных ионов условно можно представить в виде следующей схемы [c.303]

В рассматриваемом элементе Якоби —Даниеля цинк легче отдает свои валентные электроны, чем медь, т. е. потенциал цинкового электрода является более отрицательным. Если соединить металлическим проводником оба электрода, то избыток электронов от цинка будет переходить к меди. Таким образом гальванический элемент дает электрический ток. Это нарушает электростатическое равновесие в обоих двойных слоях, и процессы на электродах возобновляются. Ионы цинка будут переходить в объем раствора, а ионы меди будут восстанавливаться электронами и осаждаться в виде нейтральных атомов металла на медном электроде. [c.104]

Напомним, что введение понятия об обратимом электроде основывалось на требованиях, относящихся к кинетике и механизму процессов на электроде единственная реакция должна определять прохождение электрического тока через границу электрод — раствор при любом направлении его во внешней цепи, и скорость этой реакции должна быть достаточно большой, чтобы избежать трудностей при измерениях и обеспечить быстрое установление равновесного состояния как при включении электродов в измерительную цепь, так и при изменении состава раствора. [c.540]

Все электрохимические реакции происходят при протекании электрического тока в цепи. Эта цепь слагается из последовательно соединенных металлических проводников и раствора (или расплава) электролита. В металлических проводниках переносчиками тока являются электроны, в растворах электролитов — ионы. Непрерывность протекания тока в цепи обеспечивается только в том случае, если происходят процессы на электродах, т. е. на границе металл — электролит. На одном электроде происходит процесс приема электронов — восстановление, на другом электроде — процесс отдачи электронов — окисление. Особенностью электрохимических процессов в отличие от обычных химических является пространственное разделение процессов окисления и восстановления. Из этих со1р)яженных процессов, которые не могут происходить один без другого, и слагаются в целом химические процессы в электрохимических системах. [c.314]

Рассмотрим поэтому кратко некоторые сведения о кинетике процессов на электродах с тем, чтобы уточнить особенности электродов, обсуждавшихся в разд. IX. 5—IX. 8, и концентрационные границы их обратимости. [c.541]

Метод кривых заряжения. Сущность метода сводится к анодной поляризации токами малой плотности (Д=10 —10- А/см ) электрода, насыщенного водородом, до установления обратимого водородного потенциала в данном растворе (А. И. Фрумкин, А. И. Шлыгин). Обязательным условием осуществления поляризации является удаление из газовой фазы и раствора электромоторно-активных газов (Нг, Ог и т. п.). Это достигается длительным пропусканием через реакционный объем медленного тока чистого азота или другого инертного газа. Удаление водорода из газовой фазы и раствора переводит систему в стационарное состояние по отношению к газовой фазе, сохраняя ее равновесное состояние по отношению к раствору, что позволяет исследовать сумму процессов на электроде. Сообщая после этого электроду возрастающие количества электричества Q, можно проследить изменение потен- [c.188]

В предыдущих главах были рассмотрены равнове ные состояния процессов внутри электролитов с участием ионов (электролитическая диссоциация, гидролиз, сольватация и т. д.) и процессов на электродах (электрохимические реакции и характеризующие их параметры — обратимые электродные потенциалы). Эти состояния не зависят от времени, к ним применимы оба основных закона термодинамики. Поэтому соответствующие закономерности называются термодинамическими, а раздел электрохимии, посвященный им, — термодинамикой электрохимических процессов. Для электродных процессов равнопесие характеризуется отсутствием электрического тока. [c.605]

Итак, направление процессов, на электродах гальванической пары зависит от прилагаемого извне встречного напряжения. Если оно меньше Е, то гальваническая пара выступает в роли химического источника электрической энергии, т. е. гальванического элемента в ней протекают самопроизвольные окислительновосстановительные процессы за счет которых она производит электрическую работу. А если встречное напряжение превосходит Е, то в гальванической паре протекают окислительно-восстановительные процессы, обратные процессам, идущим в гальваническом элементе, и при этом она потребляет энергию от источника электрического тока, что указывает на несамопроизвольность идущих в ней процессов. [c.249]

Измерение сопротивления сильно разбавленных растворов проводят в ячейках с гладкими платиновыми электродами или с электродами, предварительно платинированными, а затем отожженными в пламени горелки. Такие электроды называют серыми. Применение платинированных электродов для исследования плохо проводящих растворов (чистых растворителей, растворов труднорастворимых солей, неводных растворов) может привести к большим ошибкам из-за адсорбциоино-десорбционных процессов на электродах. Однако на гладких платиновых электродах в концентрированных и умеренно разбавленных растворах могут идти поляризационные процессы, затрудняющие измерения. При определении х сильно разбавленных растворов необходимо учитывать <н,о так как в этом случае неравенство <р.ра > несправедливо. Пренебрежение ве- [c.70]

Для зарядки (или заряда) аккумулятор подключают к внещнему источнику тока (плюсом к плюсу и минусом к минусу). При этом ток протекает через аккумулятор в направлении, обратном тому, в котором он проходил при разряде аккумулятора. В результате этого электрохимические процессы на электродах обращаются . На свинцовом электроде теперь происходит процесс восстановления [c.684]

При разряде аккумулятора концейтр(аци1 серной кислдаы падает, воды возрастает, поэтому Е при эксплуатации аккумулятора не остается постоянной, а несколько изменяется. При уменьшении Е до значений 1,85 В на каждом элементе аккумулятор дальше эксплуатироваться не может, так как на электродах образуются толстые пленки сульфата свинца, обладаюшие значительным электрическим сопротивлением. Поэтому потребляемый ток резко уменьшается. Процессы на электродах аккумулятора при его заряде от внешнего источника идут в обратных направлениях. Плотность раствора кислоты и ЭДС при этом возрастают. [c.250]

Если после размыкания цепи процесс на электродах продолжается, а при изменении направления электрического тока протекают другие реакции, не обратные друг другу, то элемент является необратимым. Примером обратимого элемента является рассмотренный ранее элемент Якоби — Даниэля, в котором при изменении направления тока реакция Zn+ u + < > Zn -t- ii" меняет направление. Электрод Си" I USO4 является обратимым, так как при [c.175]

Ошибки измерений могут быть связаны с электрохимическими процессами на электродах — разрядкой ионов, приводяигей к изменению концентрации ионов у поверхности электрода. Вследствие медленной диффузии ионов к электроду наблюдается концентрационная поляризация, которая создает поляризационную емкость с и поляризационное сопротивление / Ошибки, связанные с поляризационными явлениями, уменьшаются с повышением частоты тока и увеличением концентрации. При частоте тока выше 1000 г ( влияние поляризации незначительно. [c.97]

На рис. 170 приведены три типа поляризационных кривых, полученных на платиновых электродах. Кривые характеризуются различной степенью обратимости электродных процессов. Мерой обратимости является протяженность участка аЬ на кривой потенциалов. Кривая 1—1 характеризует полностью необратимый процесс на электродах с большим участком ахЬ[, когда ток обмена г о мал. Примером таких процессов является электролиз воды с образованием водорода на катоде и кислорода на аноде, возникающий при Аф=1,6 в. Кривая 2—2 относится к электролизу водного раствора соли Се +, когда на аноде идет необратимый процесс выделения кислорода, а на катоде процесс восстановления Се + + е Се +, который происходит при Аф>0,5 в и, соответственно, участок а2Ь2<а[Ь. Кривая 3—3 относится к полностью обратимым процессам па электродах, например, для системы [c.242]

Если в цепи с э. д. с. большей, чем у данного элемента, электрический ГОК пусгить в обратном направлении, то это вызовет обратные химические процессы на электродах цинк будет выделяться [c.62]