Что является источником электрической энергии в гальваническом элементе

Эта химическая реакция является источником электрической энергии гальванического элемента. [c.22]

В предыдущих разделах этой главы были рассмотрены вопросы термодинамики гальванических элементов и электродных процессов. Было показано, что источником электрической энергии гальванического элемента является химическая реакция, свободная энергия которой определяет величину э. д. с. Так, например, э. д. с. элемента Якоби (рис. IX.3) определяется работой, выигрываемой при переносе электрона от медного проводника, присоединенного к цинковому электроду, к медному проводнику, находящемуся в контакте с медным электродом. [c.187]

Возникающий в цепи поток электронов — электрический ток — может быть использован для совершения работы. Таким образом, электрическая энергия гальванического элемента является следствием соответствующих электрохимических процессов, протекающих на обоих электродах. При разомкнутой внешней цепи электрохимические процессы (с отдачей и приобретением частицами вещества электронов) также протекают, но так как ток при этом не отбирается (/ = 0), то в системе устанавливается динамическое равновесие. Разность равновесных потенциалов при выключенной внешней цепи называется электродвижущей силой (э.д.с.) химического источника электрической энергии и обозначается через Е [c.138]

В предыдущих разделах этой главы были рассмотрены вопросы термодинамики гальванических элементов и электродных процессов. Было показано, что источником электрической энергии гальванического элемента является химическая реакция, энергня Гиббса которой определяет величину э. д. с. Так, например, э. д. с. элемента Якоби (рис. IX.3) определяется работой, выигрываемой при переносе [c.245]

Книга является общим курсом технологии электрохимических производств. В первой части излагается технология химических источников электрической энергии — гальванических элементов, свинцовых и щелочных аккумуляторов. Вторая часть посвящена электрокинетическим процессам, технологии электролитических производств водорода и кислорода, хлора и щелочей, а также продуктов окисления и восстановления. В третьей части разбираются вопросы электрометаллургии и гальванотехники. [c.2]

Источником электрической энергии гальванических элементов и аккумуляторов является энергетический эффект химических реакций на электродах и т. д. [c.21]

На разработку практически действующих топливных элементов затрачиваются большие исследовательские усилия. Одной из возникающих при этом проблем является высокая температура, при которой работает большинство подобных элементов, что не только способствует рассеянию энергии, но и ускоряет коррозию частей гальванического элемента. Разработан низкотемпературный топливный элемент, в котором используется Н2, но пока что этот топливный элемент слишком дорог для широкого потребления. Однако он находит применение в особых случаях, например в космических аппаратах. Так, топливный элемент на основе Н2—О 2 служил в качестве главного источника электрической энергии на космических кораблях Апполон , летавших на Луну. Масса топливного элемента, обеспечивавшего корабль энергией в течение 11-дневного полета, составляла приблизительно 250 кг. Если бы для такой цели использовался обычный генератор электрической энергии, его масса должна была бы составлять несколько тонн. [c.220]

В гальванических элементах-системах, состоящих из восстановителя и окислителя, химическая энергия взаимодействующих веществ превращается в электрическую энергию. Гальванические элементы являются химическими источниками постоянного электрического тока. В замкнутом [c.209]

Что является источником электрической энергии в гальваническом элементе [c.12]

Химические процессы всегда сопровождаются рядом физических явлений. Например, при сгорании магния выделяется много света, при сгорании бензина — много тепла. В гальванических элементах химические процессы являются источником электрической энергии и т. д. Изучение этих явлений также представляет одну из важных задач химии. [c.5]

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]

Какова природа гальванического элемента Какие процессы являются источником электрической энергии в нем, в каком месте элемента возникает разность потенциалов [c.12]

Второй вопрос, возникший при создании вольтова столба, — это вопрос о причинах возникновения электрического тока и источнике электрической энергии. Согласно представлениям А. Вольта, электрическая энергия в гальваническом элементе возникает в результате контакта двух различных металлов (так называемая контактная теория э. д. с.). Основанием этой теории послужило следующее явление. Если два различных металла привести в соприкосновение, а затем раздвинуть, то при помощи электроскопа можно обнаружить, что один металл приобрел положительный, а другой — отрицательный заряд. Ряд металлов, в котором каждый предшествующий металл заряжается положительно после контакта с последующим (ряд Вольта), оказался до некоторой степени аналогичным ряду напряжений. Отсюда А. Вольта сделал вывод, что э. д. с. гальванического элемента обусловлена только контактной разностью потенциалов. Однако теория Вольта не объясняла полностью явлений возникновения электрической энергии при работе гальванического элемента, так как даже при длительном протекании тока граница соприкосновения двух металлов не изменялась. А. Вольта считал, что гальванические элементы представляют собой вечные двигатели.. Экспериментальная проверка не подтвердила этого предположения, и после установления закона сохранения энергии для объяснения э. д. с. гальванических элементов была выдвинута химическая теория, согласно которой источником электрической энергии является энергия химической реакции, протекающей в гальваническом элементе. [c.10]

Энергетические исследования позволили установить, что источником электрической энергии в элементе является энергия химического процесса, совершающегося в нем, и что превращение последней подчиняется общим законам термодинамики. Таким образом, казалось бы, что контактная теория Вольта должна быть полностью отброшена как ложная. Однако развитие физики металлов показало, что при соприкосновении двух металлов действительно возникает разность потенциалов. Так как в работающем гальваническом элементе контакт двух разнородных металлов неизбежен, то э. д. с. должна включать в себя и контактную разность потенциалов. Этот вопрос был недавно рассмотрен в связи с проблемой абсолютного нуля потенциала на электроде рядом советских электрохимиков (А. Н. Фрумкин, Б. В. Эршлер, М. И. Темкин, В. А. Плесков). [c.9]

Так как источником электрической энергии гальванической цепи (элемента) являются протекающие в ней химические процессы, то возникает вопрос о связи между химической и электрической энергией. Кроме того, важно решить вопрос о том, превращается ли химическая энергия гальванического элемента, измеряемая тепловым эффектом токообразующего процесса, целиком в электрическую энергию или же здесь имеются более сложные соотношения. [c.166]

Таким образом, под действием напряжения и к > Е на электродах гальванической пары протекают процессы, противоположные процессам, идущим при работе гальванического элемента. Гальваническая пара в этом случае является потребителем электрической энергии, за счет которой в ней протекают химические процессы. В указанных условиях рассматриваемая гальваническая пара преобразует электрическую энергию источника Ак в химическую энергию образующихся на электродах веществ. [c.249]

Одним из наиболее перспективных является электрохимический способ преобразования химической энергии в электрическую, который осуществляется в химических источниках тока. К достоинствам последних относится высокий к. п. д., бесшумность, безвредность, возможность использования в космосе и под водой, в переносных устройствах, на транспорте и т. п. К химическим источникам тока относят гальванические элементы, аккумуляторы и топливные элементы. [c.358]

Первичные гальванические элементы до изобретения динамомашины являлись единственным источником электрической энергии низкого напряжения. В XIX в. они применялись почти исключительно в виде стационарных установок. Эти установки достигали иногда огромных размеров и имели большое значение в развитии [c.549]

Любые химические реакции связаны с перемещением электронов, поэтому могут быть использованы для получения электрического тока. При этом источником электрической энергии является энергия, освобождающаяся при химической реакции. Такое превращение энергии химической реакции в электрическую возможно лишь при помощи специального устройства, называемого гальваническим элементом. Оно позволяет направлять поток электронов по металлическим проводникам. [c.203]

Таким образом, источником электрической энергии в гальванических элементах является энергия, освобождающаяся в результате прохождения в элементе токообразующих химических процессов, и в некоторых случаях теплота окружающей среды. [c.175]

Таким образом, гальванический элемент принципиально нельзя создать только нз одних металлов. Для его осуществления необходим электролит. Источником электрической энергии в гальванических элементах являются окислительные и восстановительные превращения, которым отвечает скачок потенциала между электродом и раствором. [c.247]

Топливный элемент. Гальванические элементы и аккумуляторы являются химическими источниками электрической энергии. Особого типа химическим источником электрической энергии является так называемый топливный элемент. Принципиальная схема топливного элемента может быть дана в следующем виде [c.293]

Можно надеяться, что топливные элементы за одно-два десятилетия получат признание, в качестве автономных источников электрической энергии малой и средней мощности. Они особенно удобны для питания различных приборов и средств связи (например, на искусственных спутниках), сигнальных устройств на железной дороге, маяков и т. д. Даже в тех случаях, когда некоторые из этих потребителей электроэнергии можно подключить к электросети, предпочитают пользоваться хорошими гальваническими элементами — они являются более надежными и экономичными источниками тока, чем разветвленная электросеть, требующая больших эксплуатационных расходов и подверженная опасности повреждения. [c.245]

Таким образом, первой и основной особенностью топливных элементов является возможность непосредственного преобразования химической энергии в электрическую с высоким коэффициентом полезного действия. Следует указать, что эта особенность, так же как и все изложенные выше термодинамические закономерности, относится не только к топливным элементам, но и к химическим источникам тока обычного типа —гальваническим элементам и аккумуляторам. В них, как это уже отмечалось ранее, также осуществляется прямое преобразование химической энергии активных веществ в электрическую энергию. Топливные элементы отличаются от обычных гальванических элементов и аккумуляторов тем, что в них компоненты реакции (топливо и окислитель) не заложены заранее в состав электродов, а непрерывно подаются к электродам в процессе работы. Поэтому они могут работать непрерывно и сколь угодно длительно, пока осуществляется подвод реагентов и отвод [c.490]

Рассматривая процессы в гальваническом элементе, мы видели, что в нем происходит реакция окисления-восстановления. При электролизе (рис. 40) окисление происходит на положительном электроде, к которому движутся анионы поэтому он называется анодом. Восстановление происходит на отрицательном электроде — катоде. В элементе нет"тока, посылаемого некоторой внешней э. д. с., — он сам является генератором электрической энергии. Поэтому процессы, происходящие в элементе, обратны по смыслу процессам, происходящим при электролизе. Если при электролизе химические реакции текут принудительно за счет электрической энергии, подводимой от постороннего источника, то в элементе, наоборот, химические реакции, текущие самопроизвольно, служат причиной возникновения электрической энергии. Окисление в элементе происходит на отрицательном электроде, восстановление — на положительном. Можно условиться связывать названия электродов не со знаком заряда, а с процессом. Тогда отрицательный электрод на котором протекает окисление, будет называться анодом, а положительный — катодом. [c.242]

Первичные источники тока допускают лишь одноразовое использование заключенных в них активных материалов. Полностью разряженный гальванический элемент к дальнейшей работе не пригоден. В отличие от гальванических элементов аккумуляторы являются химическими источниками электрической энергии многоразового действия. [c.5]

Из сказанного может сложиться неверное впечатление, что химическая концепция Нернста более правильна, поскольку, действительно, единственным источником электрической энергии в гальванической цепи является ОВ химическая реакция, прохождение которой (и, следовательно, возникновение э. д. с.) обусловлено только разностью соответствующих химических потенциалов веществ [уравнения (2.48), (2.49)]. Более того, сейчас мы покажем, и об этом уже упоминалось в гл. 1, что э.д. с. гальванической цепи может быть рассчитана как разность ОВ потенциалов еох/кеа Двух полуреакций. Аналогичное вычитание этих полуреакций дает соответствующую общую ОВ реакцию, проходящую в гальваническом элементе. Действительно, подобный прием нахождения величины Е следует из уравнений типа [c.67]

Из (2.68) следует важный вывод, что и в нулевых растворах при ПНЗ источником электрической энергии в обратимом гальваническом элементе являются не поверхностные эффекты (адсорбция частиц и т. п.), а все те же ОВ реакции, но проходящие в особых условиях, когда активности (концентрации) веществ подобраны так, что исчезает ионный двойной электрический слой между металлом и раствором металл и раствор в любой точке становятся электронейтральными. [c.72]

Таким образом, э.д. с. гальванического элемента, состоящего из двух электродов в нулевых растворах, с известным приближением равна вольта-потенциалу. Хотя здесь есть некоторое подтверждение рассмотренной выше концепции Вольта, не следует забывать, что речь идет только о нулевых растворах, тем более что и в них источником электрической энергии также являются полуреакции, проходящие при потенциалах нулевого заряда. [c.74]

Физик А. Вольта, анализируя опыты Гальвани, пришел к выводу, что электрическая энергия, приводящая к сокращению мышц лягушек, возникает в месте соединения двух металлов. На основании своих представлений А. Вольта в 1779 г. создал первый источник химической энергии — вольтов столб, состоящий из ряда медных и цинковых кружков, разделенных смоченными кислотой суконными прокладками. Теория Вольта, со стоящая в том, что электрическая энергия возникает в месте контакта 2-х металлов, долго держалась в науке. Ошибочность теории Вольта показал в 1872 г. Ф. Энгельс. Основываясь на законе сохранения энергии, он пришел к выводу, что источником электрической энергии являются протекающие в гальваническом элементе химические реакции. [c.10]

Гальванические цепи, в которых источником электрической энергии является происходящий на электродах химический окислительно-восстановительный процесс, называются химическими цепями. Разобранный в предыдущем параграфе элемент Якоби относится к группе химических цепей. [c.113]

Химически е источники электрической энергии. Устройства, применяющиеся для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую, называют химическими источниками электрической энергии (ХИЭЭ) или гальваническими элементами. ХИЭЭ однократного действия называют элементами. Химические источники электрической энергии, в которых протекают практически обратимые реакции, называют аккумуляторами (от латинского накоплять ). Их можно перезаряжать и миою-кратно использовать. Таким образом, аккумуляторы являются вго-ричными химическими источниками электрической энергии. [c.182]