Принцип действия гальванических элементов

В этой главе будут обсуждены способы условного разделения химических реакций на две физически различные части одна из них характеризуется легкой отдачей электронов, а другая-их легким присоединением. Если нам удастся получить электроны, перетекающие вниз (тут мы пользуемся гравитационной аналогией), это позволит использовать такой поток для выполнения внешней работы. На этом основан принцип действия гальванического элемента. Кроме того, если удастся найти способы переноса электронов вверх из областей, где в них имеется потребность, в области, где их присутствие нежелательно, то мы сможем запасать энергию, чтобы воспользоваться ею позже, или осуществлять химические реакции, которые в нормальных условиях не являются самопроизвольными. Таков принцип действия электролитических элементов. [c.157]

На примере элемента Даниэля рассмотрим принцип действия гальванического элемента. Если замкнуть электроды металлическим проводником электрического тока или подключить к нему какой-либо приемник электрической энергии, то под действием его э. д. с. (Е = фсц — ф2п) электроны от более электроотрицательного 2п-электрода начнут перемещаться по металлическому проводнику к менее электроотрицательному Си-электроду. В результате этого на 2п-электроде создастся некоторый недостаток электронов, а на Си — избыток по сравнению с содержанием их на электродах в исходном (неработающем) состоянии. Это приведет к установлению на электродах гальванического элемента неравновесных электростатических потенциалов меньшего, чем равновесный — на цинковом (ф2п < ф2п) и большего, чем равновесный — на медном (фси > фси)- Следовательно, термодинамическое равновесие в системе нарушится. [c.238]

Чтобы пояснить принцип действия гальванических элементов, мы обсудили простейшие гальванические элементы с солевыми мостиками. Конструкция используемых в технике гальванических элементов должна обеспечивать им большую прочность и портативность. Мы обсудили устройство трех электрических батарей свинцовой аккумуляторной батареи, ни-кель-кадмиевой батареи и сухого элемента. Первые две из них поддаются перезарядке, но сухой элемент не подлежит перезарядке. [c.234]

Принцип действия гальванических элементов [c.132]

Рассмотрим принцип действия гальванических элементов на примере элемента Даниэля — Якоби. Если в раствор сульфата меди поместить цинковую пластину, то на ее поверхности будет происходить окислительно-восстановительная реакция [c.246]

II. Как осуществляется преобразование химической энергии в электрическую Каков принцип действия гальванических элементов [c.297]

Гальванический элемент. В гальваническом элементе энергия химического процесса преобразуется в энергию электрического тока. К какому типу относятся химические реакции, возникающие в гальванических элементах, можно выяснить при рассмотрении принципа действия гальванического элемента, составленного из двух гальванических пар, например Zn°/Zn и u°/ u" (рис. 60). [c.158]

Одни атомы или ионы притягивают электроны сильнее, чем другие. Когда электроны получают возможность перетекать от менее притягивающих их атомов или ионов к сильнее притягивающим их атомам или ионам, достигается более устойчивая ситуация и происходит выделение энергии. Если не принять специальных мер, эта энергия рассеивается в форме тепла, т. е. приводит к повышению беспорядка (энтропии). Но если удается физически разделить полуреакции, в одной из которых высвобождаются, а в другой поглощаются электроны, то поток электронов из одной области в другую можно использовать для вьшолнения электрической работы. На этом принципе основано действие всех гальванических элементов. [c.193]

По принципу действия последние подразделяются на два типа. Конструкция одного типа предусматривает наличие в приборе бесконечно большого внутреннего сопротивления, так что при подключении его к гальваническому элементу электроды последнего остаются практически разомкнутыми и термодинамическое равновесие в нем не нарушается. Это — современные ламповые вольтметры и потенциометры. Их используют при проведении особо точных измерений. [c.242]

В большинстве случаев гальванические элементы изготавливают в виде сухих батарей или батарей аккумуляторов. Принцип их действия рассматривается в ряде учебных пособий по физике, поэтому здесь будет описана лишь схема работы самого современного из гальванических элементов — топливного элемента [c.255]

Чуть выше мы рассмотрели, как работает гальванический элемент, и очень коротко поговорили о том, как положительно (с точки зрения человека) использовать принцип его действия. Однако [c.171]

Таким образом, измеряя равновесные значения э.д.с. гальванического элемента при нескольких температурах, можно рассчитать характеристики ДО, А5 и ДЯ для протекающей в элементе реакции. Чтобы получить равновесное значение э.д.с. элемента, необходимо проводить измерения так, чтобы в цепи отсутствовал ток. В настоящей работе для измерения э.д.с. применяется высокоомный милливольтметр, в качестве которого можно использовать обычные рН-метры (pH-121, рН-340 универсальный иономер ЭВ-74 и другие принцип действия рН-метра описан в Работе 6 Гидролиз . [c.59]

Аккумуляторы — химические источники тока многократного действия, по принципу работы не отличающиеся от гальванических элементов, но накапливающие электрическую энергию при своем заряде и отдающие ее при разряде. [c.356]

Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, в котором стадии окисления и восстановления происходят на электронах под действием электрического тока. Таким образом, электролиз представляет собой способ проведения на электродах химических реакций, не протекающих самопроизвольно, при подведении к электродам электрической энергии. При электролизе электрическая энергия превращается в химическую. Аппарат для электролиза - - действует по принципу, обратному для рассмотренных выше гальванических элементов, в которых энергию самопроизвольно протекающей реакции превращают в электрическую. [c.226]

Для точного измерения э. д. с. гальванических элементов наиболее пригодным является описанный ранее компенсационный метод с применением потенциометров. Существуют электронные вольтметры, которые дают возможность непосредственно измерять с достаточной точностью малые напряжения и э. д. с. цепей. Действие этих вольтметров основано на принципе усиления крайне слабых токов электронными усилителями. Такие приборы могут быть успешно использованы в потенциометрическом анализе для измерения э. д. с. или для наблюдения за ее изменением. Все измерители напряжения включают в цепь только параллельно измеряемой системе. [c.55]

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, гальванические элементы, в к-рых электрич. энергия образуется благодаря хим. р-ции между восстановителем и окислителем, непрерывно поступающими к электродам извне (о принципе действия Т. э. см, Химические источники тока). Восстановителем на отрицат. электроде чаще всего служит Н2, иногда гидразин, окислителем на положительном — О2 или воздух. Материал электродов оказывает на электрохим. р-цию существ, каталитич. действие (см. Электрокатализ). Совокупность батареи Т. э. и устройств для обеспечения и регулирования подачи реагентов, отвода продуктов р-ции и тепла и т. п. наз. электрохим. генератором. [c.584]

Полярографические системы, используемые в анализаторах на кислород, могут питаться от внешнего или внутреннего источника напряжения, необходимого для получения предельного диффузионного тока данного вещества. Принцип действия этих двух систем один и тот же. Полярографические системы с внутренним источником напряжения работают так же, как гальванический элемент они, очевидно, более удобны для приборов переносного типа, полевых и лабораторных, где желательно не иметь специальных источников напряжения. [c.111]

Поскольку во время работы гальванического элемента происходят процессы переноса электронов, такому переносу в принципе могут способствовать правильно выбранные катализаторы. Катализатор может принимать участие в процессе адсорбции, переносе электрона и в поверхностной реакции, и наилучшим катализатором будет тот, который повышает скорости адсорбций и поверхностной реакции. Однако катализатор не должен адсорбировать веш,ество с такой высокой теплотой адсорбции, которая затруднила бы образование активированного комплекса и последующее разложение его до конечных продуктов. Следовательно, при подборе катализаторов в данном случае приходится сталкиваться с теми же проблемами, что и при подборе катализаторов для газофазных реакций. С появлением топливных элементов были приложены большие усилия для решения некоторых трудно-поддающихся проблем катализа, таких, нанример, как подбор подходящего катализатора, который может действовать в условиях, соответствующих обратимому электроду, а именно в условиях химического равновесия и в присутствии электролита. [c.377]

Последовательное расположение металлов по значению их стандартных потенциалов называется электрохимическим рядом напряжений. Более отрицательные значения потенциалов соответствуют большей способности металлов вступать в химические реакции. Чем дальше один от другого в ряду напряжений расположены металлы, тем большую ЭДС можно от них получить. При замыкании внешней цепи электродов возникает электрический ток. На этом основан принцип действия химических источников электрической энергии — гальванических элементов. [c.13]

Принцип действия купроксных выпрямителей основан на различном сопротивлении прохождению тока от слоя закиси меди к меди и обратно. Между медью и закисью меди создается прослойка— запирающий слой толщиной 0,01—0,1 мк. Этот слой обладает малым сопротивлением для тока при протекании его от закиси меди к меди и очень большим сопротивлением для тока в обратном направлении. На рис. 90 изображен элемент меднозакисного выпрямителя с односторонним слоем, а на рис. 91 — с двусторонним. Такие отдельные элементы собирают в блоки. В гальванических цехах распространены купроксные выпрямители ВКГ-1 (на 6 в, 600 а) и ВКГ-ЮО (на 9—12 в, 600 а). Допустимая температура в обычных условиях эксплуатации купроксных выпрямителей 45° С. [c.245]

В принципе всякий процесс можно провести равновесно. Для этого необходимо, чтобы каждое действие встречало равное себе противодействие. Рассмотренный выше пример касался давлений по обе стороны поршня. Но равновесно может передаваться теплота, если источник и приемник теплоты находятся при одинаковой температуре. Равновесно может идти химическая реакция, если она протекает в гальваническом элементе, и электродвижущей силе, возникающей на [c.22]

Принцип действия большинства газоанализаторов для определения H2S, HF, SO2, Оз, НС1, F, H N основан на засасывании газовой смеси и поглощении определяемого газа из пробы поглотительным раствором, после чего измеряют э.д.с. гальванического элемента с ионселективным электродом. [c.266]

В зависимости от источника напряжения, необходимого для получения предельного диффузионного тока, полярографические системы, используемые в анализаторах на кислород, делятся на системы с внешним и внутренним источниками тока. Принцип действия этих двух систем один и тот же. В полярографических системах с внутренним источником тока отрицательный потенциал на индикаторном электроде создается так же, как в гальваническом элементе — путем замыкания электродов внешним сопротивлением. При этом Е [c.131]

Гальванический элемент. В гальваническом элементе энергия химического процесса преобразуется в энергию электрического тока. К какому типу химических реакций относятся реакции, возникающие в гальванических элементах, можно выяснить при рассмотрении принципа действия гальванического элемента, составленного из двух гальванических пар, например ZnVZn" и u / u (рис. 46). Нейтральные атомы цинка теряют электроны, которые по внешней цепи (металлический провод) переходят к паре u / u", а по внутренней цепи (трубка с раствором электролита) ионы SO4" движутся в противоположном направлении. В целом химический процесс выражается уравнением [c.141]

АККУМУЛЯТОРЫ электрические, гальванические элементы, предназначенные для многократного использования (об устройстве и принципе действия А. см. XnMuve inir источники тока). При заряде А. реагенты регенерируют в результате пропускания через систему ллектрич. тока от внеш. источника в направлении, обратном направлению тока при разряде. Способность к регенерации обычно обеспечивают подбором таких реагентов, к-рые в окисл. и восстановл, со- [c.16]

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, химические источники тока, состоящие из одной гальванич. ячейки. В состав такой ячейки входит ионпроводящий электролит, два разнородных электрода и реагенты (о принципе действия см. Химические источники тока). В нек-рых случаях электрохимически активный материал электрода может служить реагентом. Г. э. используют как самостоят. источники электрич. энергии или как составные части гальванич. батареи. Г. э. бывают одноразового использования (см. Первичные элементы), многократного действия (см. Аккумуляторы) и с непрерывной подачей реагентов (см. Топливные элементы). Ранее термин - Г. э. относился только к первичным элементам. [c.119]

АККУМУЛЯТОРЫ электрические (от лат. a umulator- собиратель, накопитель), хим. источники тока многократного действия. При заряде от внеш. источника электрич. тока в А. накапливается энергия, к-рая при разряде вследствие хим. р-ции непосредственно превращ. снова в электрическую и выделяется во внеш. цепь. По принципу работы и осн. элементам конструкции А. не отличаются от гальванических элементов, но электродные р-ции, а также суммарная токообразующая р-ция в А. обратимы. Поэтому после разряда А. может быть снова заряжен пропусканием тока в обратном направлении на положит, электроде при этом образуется окислитель, на отрицательном-восстановитель. [c.67]

Обратимся теперь к той теме электрохимии, которая по своему смыслу как бы противоположна электролизу. Для проведения электролиза необходим внешний источник электрического потенциала, позволяющий осуществлять окислительную и восстановительную реакции на двух электродах. В отличие от этого для создания гальванического элемента выбирают такие электроды и электролитические вещества, которые обладают электрохимической энергией, достаточной для самопроизвольного протекания окислительного и восстановительного процессов. Таким образом, гальванический элемент служит источником электрохимической энергии, и именно по этой причине создаются подобные элементы. Прежде чем перейти к рассмотрению гальванических элементов, имеюших практическое применение, необходимо разобраться в электрохимических принципах их действия. [c.288]

Преимущество аккз уляторов и химических источников тока как источников питания электрических цепей в том, что они обеспечивают действительно постоянное напряжение, не имеющее пульсаций, присущих источникам, работающим от сети переменного тока. Однако для питания большинства приборов вполне пригодны изготавливаемые промышленностью стабилизированные источники питания. Они удобны в работе и более предпочтительны, чем аккумуляторы и батареи гальванических элементов. Принципы действия и конструкция таких источников весьма просты и подробно рассмотрены в специальной литературе. [c.60]

ПЕРВИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, гальванические элементы одноразового использования (об устройстве и принципе действия П. э. см. Химические источники тока). После израсходования запаса реагентоБ П. э. становятся неработоспособными. Восстановителем, на отрицат. электроде служит обычно Zn, окислителем на положительном — оксиды Мп, Hg или др. металлов, а также соли. Разрядное напряжение П. э. 0,5—3,5 В, емкость 10" — 10 А >4, уд. энергия [c.429]

Измерение э. д. с. гальванического элемента с помощью потенциометра ППТВ-1. Для точных измерений э. д. с. пользуются потенциометрами, в основу принципа действия которых положена приведенная ранее компенсационная схема. [c.290]

Одной из причин коррозии является возникновение микро- и макрокорро-зионных гальванических элементов. Принцип действия коррозионного гальванического э.пемента заключается в том, что на аноде металл переходит в раствор в виде положительно заряженных ионов. В растворе ионы металла соединяются с отрицательно заряженными ионами электролита и образуют нейтральные молекулы. Эквивалентное число электронов, освободившееся от ионов металла на аноде, перетекает к катоду. Здесь электроны соединяются с положительно заряженными ионами электролита и также образуют нейтральные молекулы. [c.8]

Гальванические элементы и батареи. Принцип их действия основан на получении электрического тока за счет химической реакции. Наиболее распространенными, которые в настоящее время поступают в продажу, являются элементы марганцово-цинковой системы. Электрохимическая схема их — 2п ЫН4С1 Мп02(С)Ч-. Электрический ток в них образуется за счет окислительно-восстановительной реакции [c.43]

Вторичные элементы [3, 4] (аккумуляторы, аккумуляторные батареи) представляют собой гальванические элементы, в которых активные вещества образуются только при их заряжении от внешнего источника электрического тока. Таким образом, вторичные элементы служат для накопления и хранения электрической энергии. Наиболее важный (и старейший) вторичный элемент — свинцовый аккумулятор. Изобретателями этого аккумулятора обычно считают Синстедена (1854) и Планте (1859). Однако, судя по значительно более ранней лекции Фарадея для юношества, ему был известен принцип действия свинцового аккумулятора. Пригодный для практического использования аккумулятор, по-видимому, впервые был сконструирован Планте в 1860 г. Свинцовые аккумуляторы служат прежде всего в автомобилях и в качестве источников энергии для железнодорожной сигнализации, подводных лодок (это единственные электромобили , реально используемые на практике) и т. д. [c.126]

В, зависимости от источника напряжения, необходимого для получения предельного диффузионного тока, амперметрические системы, используемые в анализаторах на кислород, делятся на системы с внешним и внутренним источником тока. Принцип действия этих двух систем один и тот же. Если используется внутренний источник тока, отрицательный потенциал на индикаторном электроде создается так же, как в гальваническом элементе, — путем замыкания электродов внешним сопротивлением. При этом катода = - анода- поскольку янутреннее сопротивление (электродов и электролитов) ничтожно мало. Электроды подбирают таким образом, чтобы напряжение на них соотвегствовало потенциалу восстановления кислорода от - 0,5 до - 0,9 В. [c.240]