Исследование суммарной электродной реакции

Записать 1) схему гальванического элемента 2) уравнение процесса окисления на аноде 3) уравнение процесса восстановления на катоде 4) суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции. Вычислить теоретическую величину э. д. с. данного гальванического элемента (электродные потенциалы см. приложение 4). Сделать вывод является ли исследованный гальванический элемент практически поляризующимся. Зарисовать схему работающего медно-цинкового гальванического элемента (ом. [c.124]

В ранних исследованиях реакции выделения водорода (р. в. в.) было обнаружено [1—5], что суммарно двухэлектронная реакция не протекает в одну стадию. Обычно предполагают, что имеется два типа стадий, в одной из которых происходит разряд гидратированного протона на поверхности электрода с образованием адсорбированного атома Н (см. гл. II), а во второй — его десорбция по одному из нескольких возможных химических или электрохимических механизмов. Для реакции выделения кислорода (р. в. к.) принимается наличие по крайней мере трех элементарных стадий [6] с участием в качестве промежуточных частиц не менее двух типов адсорбированных радикалов, О и ОН образование адсорбированных промежуточных частиц твердо установлено также для многих других электрохимических реакций [7—15]. Выяснение роли и адсорбционного поведения промежуточных частиц является основой для обсуждения механизма электродных реакций различных типов, в частности протекающих с участием или с образованием газообразных веществ. [c.393]

Прямое определение адсорбции реагирующего вещества представляет интерес, поскольку адсорбция всегда, по-видимому, предшествует переносу электрона [1 2 3, глава XI]. Решение этого вопроса затрудняется тем, что на поверхности электрода одновременно присутствуют и исходное вещество и продукты реакции, природа которых зачастую неизвестна. В этом случае методами электрокапиллярных кривых или кривых дифференциальной емкости можно получать только средние значения суммарной степени заполнения. Кроме того, теории потенцио-статических методов изучения электродных реакций с участием органических веществ настолько сложны, что трудно уже рассматривать эти методы как источник надежной количественной информации. Гораздо полезнее при изучении поверхностноактивных реагирующих веществ метод кривых заряжения. Этот метод заключается в исследовании зависимости потенциала электрода от количества пропущенного через электрод электричества в условиях, когда в реакции может участвовать только заранее адсорбированное на электроде вещество. Поляризацию электрода проще всего проводить током постоянной плотности г. [c.47]

На самом же деле суммарные реакции, происходящие на границе раздела металл — электролит, как правило состоят из ряда последовательных стадий. При этом наряду с электрохимическими стадиями (по крайней мере с одной), могут иметь место и чисто химические реакции, скорость которых не зависит от потенциала электрода. Общая скорость такой суммарной реакции, как и в случае химических реакций, будет определяться скоростью наиболее медленно протекающей стадии. Поэтому при исследовании кинетики электродных реакций приходится, учитывая все химические реакции, возможные в данной системе, подбирать серию последовательных стадий, отвечающую суммарной реакции. После этого можно найти стадию, определяющую кинетику процесса (медленную стадию). При этом, говоря о медленной или быстрой стадиях, подразумевают лишь возможность каждой реакции протекать с определенной скоростью, так как при стационарном протекании процесса скорости всех стадий равны. [c.402]

Исследование суммарной электродной реакции [c.429]

Это уравнение, уже давно выведенное Варбургом и Крюгером ддя одного вещества, было использовано на практике значительно позднее Рэндлсом , Эршлером Фальком и Ланге а также Геришером Для сферического электрода соответствующее уравнение было выведено Геришером однако оно отличается от обычных соотношений, выведенных для плоского электрода, только нри весьма малых величинах радиуса ]/2i)/(o. Общий случай для плоского электрода с учетом всех веществ, участвующих в суммарной электродной реакции, был исследован Феттером на основе уравнения (2. 175). [c.230]

Для исследования быстрых электродных реакций необходимо использовать высокие частоты (10 мгц и выше). При столь высоких частотах суммарный импеданс поляризации определяется емкостью двойного слоя Сдв, т. е. Впал 1/о)Сдв. Импеданс поляризации при высоких частотах становится очень малым. Чтобы на двойном слое создать достаточную амплитуду напряжения V (около 10 мв), необходимы настолько высокие плотности переменного тока, что электролит очень быстро нагревается. Поэтому [c.406]

До недавнего времени при исследовании многостадийных процессов, сопровождающих электролиз, усилия электрохимиков были сосредоточены на выборочном, иногда случайном выявлении природы некоторых промежуточных стадий на электродах. Эти промежуточные реакции рассматривались в отрыве от остальных как единственные, определяющие собой скорости суммарного электродного процесса. В настоящее время, в значительной степени благодаря фундаментальным работам советских электрохимиков, все большее внимание уделяется выяснению взаимосвязи между различными промежуточными стадиями процесса, в особенности между адсорбционными, химическими и электрохимическими явлениями, что несомненно способствует выявлению истинного механизма разряда (ионизации). При этом исследуют различные электролиты (водные, органические, расплавленные, твердые, содержащие простые и комплексные ионы, способные восстанавливаться или окисляться на электродах). [c.503]

Если перенапряжение реакции одновременно с перенапряжением диффузии не проявляется, то и при анодном и при катодном направлении тока должна возникать только предельная плотность тока диффузии д. На вопрос о том, наблюдается ли предельная плотность тока только диффузии г д или она уменьшена реакцией, ответить без тщательного исследования невозможно. Замедленность реакции с участием продуктов восстановления, возникающих по реакции перехода, приводит к появлению анодной предельной плотности тока реакции р, если только и при более низких плотностях тока не возникает предельная плотность тока диффузии д вследствие обеднения раствора по восстановленному веществу 8,- (с V] < 0) суммарной электродной реакции. При р > д наблюдающаяся предельная плотность тока, согласно уравнению (2. 496), пр д- Соотношение г р Э одновременно означает, что долей перенапряжения реакции т)р по сравнению с перенапряжением диффузии г]д можно пренебречь (%>%). [c.435]

Водородный электрод является более всего исследованным. На нем протекает следующая суммарная электродная реакция [c.551]

Таким образом, реакция катодного восстановления трехвалентного марганца является реакцией первого порядка по отношению к исходным ионам. Элементарный акт разряда, определяющий скорость всего процесса, совпадает в этом случае с суммарной электродной реакцией. Нулевой порядок реакции Мп + + е = Мп + по отношению к ионам Мп + можно объяснить тем, что в интервале исследованных концентраций на электроде достигнуто состояние поверхностного насыщения по отношению к этим ионам (что мало вероятно), или тем, что действительный механизм этой реакции не описывается ее общим уравнением. Увеличение скорости реакции с концентрацией ионов трехвалентного марганца, являющихся продуктом разряда, привело к предположению, что окислительно-восстановительная реакция в этом случае распадается на два этапа [c.403]

Электрокапиллярные измерения в неводных растворителях оказываются полезными при изучении нерастворимых в воде веществ, например при изучении адсорбции ароматических соединений [92, 94, 384, 385]. Тот факт, что электродные реакции можно усиливать или подавлять заменой растворителя, позволил исследовать свойства двойного слоя большего числа металлов, чем это было возможно в водных растворах. Подобным образом исследования специфической адсорбции из различных растворов позволяют лучше понять влияние различных адсорбированных частиц на суммарную р. п. на границе металл/раствор. [c.261]

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что исследование кинетики и механизма многостадийных электродных процессов с участием органических соединений в общем случае представляет собой весьма непростую проблему. Многочисленность принципиально реализуемых в данной системе химических и электрохимических стадий и неоднозначность пути реакции выдвигают на первый план задачу выяснения химизма изучаемых процессов, т. е. установление природы их основных и побочных конечных продуктов, обнаружения и идентификации возможно большего количества нестабильных промежуточных продуктов реакции (интермедиатов). Решение такой, по существу, чисто химической задачи должно предшествовать решению вопросов физико-химических определению лимитирующих стадий процесса и их кинетических характеристик, нахождению связи между теми или иными параметрами и кинетикой суммарной реакции и ее отдельных стадий. [c.194]

Однако прежде чем рассматривать вид перенапряжения, нужно быть уверенным, что на электроде протекает только одна суммарная реакция. Для определения величин порядков реакций в конце исследований нужно точно знать эту электродную суммарную реакцию. Поэтому первой задачей является качественное и количественное исследование протекающей на электроде суммарной реакции. [c.429]

Если рассматривать процесс осаждения металла с точки зрения относительных скоростей движения атомных частиц, то его описание удобно разделить на две части. В первой части рассмотреть путь переноса иона из объема раствора вплоть до участка роста и включения его в кристаллическую решетку. Вторую часть посвятить теории роста кристалла, основой которой является электрохимически контролируемый подвод ионов. В первой части излагается главным образом электродная кинетика последовательных реакций с целью установления картины движения иона в той стадии суммарного процесса, которая простирается вплоть до подхода его к участку роста на поверхности. С этой целью рассматривают отношение между плотностью тока (для всей поверхности) и электродным потенциалом. На основании полученных данных, в частности по изменению скорости доставки ионов к поверхности в первые миллисекунды, делаются попытки определить стадию, лимитирующую скорость всего процесса подвода ионов к участкам роста. В некоторых случаях при снятии быстрых кривых зависимости тока (или потенциала) от времени общее количество осаждаемого вещества ограничивают монослоем, если последний равномерно распределяется по поверхности. Это делают с целью контролирования поверхности при проведении процесса. Исследования такого типа часто называют исследованиями монослой-ного осаждения . [c.259]

И роль ЭТИХ факторов в катализе, необходимо знать пути суммарной реакции на различных электродных материалах и в каждом случае определять лимитирующую стадию. Так, на основании графиков (на которых скорость при каком-то выбранном потенциале на электродах из разных материалов или на электродах из ряда сплавов наносят относительно некоторого определенного свойства электрокатализаторов) можно сделать вывод о влиянии изучаемого свойства на кинетику реакции, если на всех исследуемых электродных материалах замедленная стадия одна и та же. Если последнее условие не соблюдается, то на суммарную скорость могут влиять различные свойства электрода, и графики оказываются лишенными смысла. Следовательно, первым этапом в систематическом каталитическом исследовании является детальный анализ механизма реакции на данных электрокатализаторах. [c.346]

При исследовании суммарной электродной реакции при осаждении металлов изучается общая поляризация, которую можно разделить на ряд составных частей бщее = 20м + с Мп + 1 [c.56]

Ершова [282] проводила исследование суммарного порядка реакции взаимодейст]зия электродного угля, а также кокса из богословского каменного угля с водяным паром и азотом в п (елевидном канале. В результате опытов была получена линейная зависи ость удельной скорости реакции (г/см сек) от концентрации водяного пара, что объясняется малыми концентрациями пара и влиянием диффузии. [c.220]

Хайкиной [И9] были проведены важные экспериментальные исследования суммарного порядка реакции окисления углерода нри лзмонении концентрации кислорода в смеси с азотом от 2,1 до ЮО /,, в области температур 400—500 С, при постоянном расходе дутья 2 л/мин. Опыты проводились с частицами электродного угля =0,56 см. Результаты опытов показаны на рис. 21. [c.267]

Исследования равновесного потенциала системы Fe (1И), Fe (II), проведенные Q кислыми хлоридными и перхлоратными [135, 136] растворами, содержавшими еилицилат-ионы и ацетатный буфер (pH = 4—5,3), показали, что при концентрациях [НЗаГ ] 10 2 М на Pt- и 1г-электродах протекает суммарная электродная реакция [c.68]

Для электрода Ад/[Ад(СМ)2]", исследованного Делахеем, Матто и Берзинсом V = 2. Эти авторы нашли линейную зависимость между 1д У — У и потенциалом е (<) с наклоном 60 ш на единицу логарифма указанной величины при 30° С ( = 1). Таким образом, суш,ествует только перенапряжение диффузии, для расчета которого должны быть известны суммарный электродный про-цесс и переходное время. Опре-деление механизма реакции с помош ью этих исследований невозможно. Однако для исключения влияния диффузии такие исследования чрезвычайно важны. [c.725]

Необратимость электродного процесса на индиевом электроде создает благоприятные предпосылки для всестороннего зкспериментального исследования кинетики собственно электрохимической реакции. В связи с медленностью процесса прямого разряда прочных гидратированных ионов индия суммарный электродный процесс, как правило, включает в себя, наряду с собственно электрохимической реакцией, также химические стадии, приводящие к образованию из преобладающих в растворе простых гидратированных (или, в общем случае, закомплексованных) частиц индия менее устойчивых и более реакционноспосс бных протмежуточных частиц, способных разряжаться с большей скоростью. Поэтому индиевый электрод [c.26]

Поскольку сведения о закономерностях гетерогенных реакций переноса электронов получают при исследовании кинетики электродных процессов, необходимо знать природу стадий, из которых складывается электродный процесс, и степень влияния отдельных стадий на скорость всего процесса в целом. Согласно А. А. Влчеку [37], можно считать (по крайней мере формально), что суммарный электродный процесс, протекающий на отдельном электроде, включает следующие последовательно протекающие стадии [c.67]

До недавнего времени при исследовании электродных процессов усилия электрохимиков были сосредоточены главным образом на выборочном, иногда случайном изучении некоторых промежуточных стадий суммарных реакций, протекающих на электродах. Эти промежуточные стадии часто рассматривались как важнейшие, определяющие скорость электрохимического прощеоса в целом. [c.6]

Другой особенностью индия является его способность образовывать в растворах наряду с устойчивыми трехвалентными ионами также неустойчивые одновалентные ионы. Поскольку собственно электрохимическая реакция разряда-ионизации индия, вообще говоря, может протекать как совокупность нескольких электрохимических стадий с образованием промежуточных низковалентных частиц, то изучение условий накопления ионов 1п+ в ходе электродного процесса (например, зависимость их концентрации от потенциала индиевого электрода) может способствовать выяснению хмеханиз-ма этого процесса. В частности, сопоставление результатов исследования кинетики суммарного процесса с одновременным анализом закономерностей накопления частиц одновалентного индия позволяет решить одну из актуальных и сложных задач кинетики многостадийных процессов — являются ли возникающие при электродном процессе низковалентные частицы промежуточным продуктом этого процесса или конечным продуктом побочной электрохимической реакции, протекающей параллельно с основным электродным процессом. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология