Необратимые и обратимые элементы

Стандартные потенциалы дают представления о возможном направлении окислительно-восстановительных химических реакций, однако в реальных условиях это направление может быть иным по следующим причинам. Окислительно-восстановительные системы, в зависимости от скорости реакций, протекающих на электродах, подразделяются на обратимые и необратимые. Стандартные потенциалы обратимых систем измерены непосредственно описанным выше способом, тогда как стандартные потенциалы необратимых систем в большинстве случаев находят путем термодинамических расчетов. Вследствие этого на практике их величины оказываются иными, так как на них оказывают большое влияние многие факторы. Например, для необратимых систем не наблюдается закономерного изменения потенциала в соответствии с изменением концентрации компонентов системы, и расчеты, проведенные с использованием стандартных окислительных потенциалов и концентраций компонентов, носят скорее иллюстративный характер, чем отвечают действительным данным. Поэтому гораздо большее практическое значение имеют формальные (реальные) потенциалы окислительно-восстановительных систем. Формальные потенциалы ( ф) находят, измерением э. д. с. гальванического элемента, в котором начальные концентрации компонентов окисли- [c.350]

Гальванические элементы делят на обратимые и необратимые. В обратимом элементе все процессы протекают в обратном направлении, когда извне приложена э. д. с. на бесконечно малую величину, отличающуюся от э. д. с. элемента. В обратимом элементе, находящемся в разомкнутом состоянии, химическая реакция ие идет вещества, из которых он составлен, химически не изменяются, В необратимом гальваническом элементе прн приложении внешней э. д. с. обратная реакция не идет. В необратимом элементе, находящемся в разомкнутом состоянии, протекает химическая реакция. [c.125]

Если через электрохимическую систему проходит измеримый электрический ток Л оиа перестает быть термодинамически обратимой и в завнсимости от направления тока превращается либо в гальванический элемент (э), либо в электролитическую ванну (в). Полезная работа, произведенная системой в необратимых условиях, всегда меньше, чем в состоянии равновесия. Электрическая энергия, генерируемая гальваническим элементом за счет протекания в ней электрохимической реакции, будет поэтому при отборе тока I меньше, чем в состоянии равновесия (т. е. нри / = 0) [c.22]

В нефтяных системах могут сосуществовать одновременно различные ассоциаты и агрегаты, отличающиеся составом, совокупностью и природой взаимодействующих частиц, прочностью связей и т.п. Агрегаты могут быть образованы за счет физических или химических связей. В первом случае они представляют обратимые агрегаты, во втором — необратимые. Обратимые агрегаты образуются, как правило, при температурах до 300-350°С. Начиная с 300°С в нефтяных системах при наличии соответствующих элементов возникает возможность образования химических агрегатов. [c.46]

Взаимодействие двух соседних структурных образований в углеводородных системах неоднородного состава может происходить по связям между их центральными или периферийными областями. Первый случай в большей степени связан с эффектами кристаллизации в низкотемпературной области. Взаимопроникновение элементов периферийных областей при этом происходит на физическом уровне и сопровождается процессами окклюдирования отдельных частиц или их иммобилизации в межчастичном пространстве. Второй случай, в основном проявляется при химическом взаимодействии элементов системы, когда взаимодействуют близлежащие частицы с образованием принципиально новых, до определенного предела температур обратимых, а затем необратимых структурных элементов. [c.176]

Все химические источники тока делят на две большие группы — необратимые (гальванические элементы) и обратимые (аккумуляторы). Первые допускают однократное, вторые — многократное использование. [c.260]

Для детального выяснения свойства обратимых и необратимых гальванических элементов представим себе гальванический элемент Э, к полюсам которого приложена извне разность потенциалов V, равная и противоположная по знаку э. д. с. элемента Е = —V (рис. IX. 1). В этом случае ток через элемент идти не будет, так как э. д. с. элемента скомпенсирована внешней разностью потенциалов V. Однако, стоит незначительно сместить подвижный контакт К влево и тем самым незначительно уменьшить внешнюю разность потенциалов, чтобы во внешней цепи в направлении э. д. с. (от плюса к минусу элемента) начал протекать очень слабый ток, если это элемент обратимый . Равным образом, незначительное смещение подвижного контакта К вправо от точки компенсации вызовет устойчивое прохождение через обратимый элемент очень слабого тока в противоположном направлении. [c.481]

В элементах с переносом при этом происходит необратимая диффузия ионов через диффузионный слой на границе соприкосновения растворов, и возможны побочные процессы. В обратимых элементах роль побочных процессов незначительна по сравнению с основным процессом, протекающим в элементе при измерении э. д. с. [c.481]

К необратимым элементам уравнение (IX. 4) неприменимо, так как у них вместо точки компенсации, т. е. определенного значения V, равного Е, мы получаем широкую область значения V, при которых ток через элемент не идет, а также потому, что при прямом и обратном направлении тока могут протекать совершенно разные электродные процессы. Например, на цинковом электроде, погруженном в разбавленную серную кислоту, при прямом направлении тока идет электродный процесс Zn = Zn +- 2e, а при обратном 2Н+ + 2е = Н2 (г.). Поэтому все приводимые ниже выводы относятся только к обратимым элементам, так как только они дают возможность определить AG по величине э. д. с. [c.482]

Запишите уравнения Гиббса — Гельмгольца и обсудите их физический смысл. Рассмотрите их применение к теории гальванического элемента. Укажите слагаемое, выражающего теплоту обратимо работающего элемента. Какое слагаемое определяет теплоту необратимо работающего элемента [c.297]

Таким образом, нужно четко различать необратимость работы данного элемента, вызванную лишь условиями работы элемента при принципиальной обратимости самой цепи, и необратимость самой цепи. Примером обратимого элемента может служить элемент Даниэля — Якоби, который, согласно международной конвенции, схематически изображается следующим образом (рис. 81) [c.239]

Измерение э. д. с. обратимого элемента следует производить в условиях, когда бесконечно малое изменение приложенного напряжения превращает элемент из источника тока в электролизер. Чтобы получилось равновесное (обратимое) значение э. д. с., все стадии реакции, протекающей в элементе, должны быть в равновесии. Не все элементы обратимы. В некоторых из них протекают необратимые процессы, так что невозможно изменить направление химической реакции на противоположное, изменяя на бесконечно малую величину приложенное напряжение. [c.185]

Гальванические элементы можно разделить на два класса необратимые и обратимые элементы. [c.702]

Обратимые и необратимые гальванические элементы. Электрическая энергия, получаемая от элемента, пропорциональна его э. д. с. Следовательно, количество электрической энергии, которое можно получить от элемента, зависит от того, насколько э. д. с. элемента устойчива во время его работы. [c.20]

Пока вещества, вступающие в химическую реакцию, полностью не израсходованы, обратимый элемент сохраняет при работе приблизительно ту же электродвижущую силу, какая была в начале его действия напротив, в необратимых элементах электродвижущая сила быстро падает. [c.284]

Поскольку концентратомер переменного тока предназначен главным образом для конТ)роля содержания обратимо или частично необратимо восстанавливающихся элементов различием между потенциалами пика и полуволны можно пренебречь, [c.55]

Приведенные выше примеры показывают возможность суммирования отдельных реакций для того, чтобы получить выражение полной реакции. При такой методике можно суммировать также отдельные потенциалы для определения потенциала полной реакции, т. е. того потенциала, который получил-я бы, если бы был создан электрический элемент, в котором происходит данная реакиия. Необходимо подчеркнуть, что этот потенциал имеет силу лишь для обратимого элемента, функционирующего так, как это выражено уравнением. Если отдельные стадии реакции необратимы, то потенциал будет другим. Иногда предполагаемая реакция оказывается невозможной из-за того, что какая-либо промежуточная стадия ее не может быть осуществлена. [c.361]

Существуют две разновидности таких элементов в зависимости от того а) имеет ли место химическая реакция в условиях, когда внешний ток не протекает (необратимые элементы), б) или же реакция не протекает, если электроды не замкнуты (обратимые элементы). [c.119]

Часть энергии в необратимых элементах затрачивается непроизводительно. Однако необходимо иметь в виду, что и в обратимых элементах возможна непроизводительная затрата энергии в связи с теми же явлениями необратимости. Необратимых явлений и потери энергии не будет только тогда, когда обратимый элемент будет работать в обратимых условиях, т. е. практически при отборе от него тока чрезвычайно малой силы. [c.22]

Необратимые и обратимые элементы. Кроме уже упомянутых различий, электрохимические (гальванические) элементы могут быть подразделены на два класса 1) электрохимическая реакция на электродах идет даже в отсутствие тока и 2) она начинается только тогда, когда электроды соединяют проводником и в цепи возникает ток. Примером первого из этих классов является простой элемент, состоящий из цинкового и медного электродов, погруженных в разбавленную серную кислоту, а именно [c.257]

Одно из свойств обратимых элементов заключается в том, что э. с., которую они показывают непосредственно после их приготовления, остается при не слишком большой нз рузке почти постоянной до тех пор, пока вообще еще имеется достаточно вещества для необходимых химических реакций. При необратимых же элементах, напротив, э. с. не остается постоянной, а падает поэтому говорят также о неполяризую-щихся и поляризующихся элементах. [c.161]

Аналогичная картина будет наблюдаться при пропускании противоположно направленной внешней э. д. с. через элемент Вестона. Если же цинковый и медный электроды погрузить не в растворы их солей, а в разбавленный раствор серной кислоты, то образуется необратимый гальванический элемент. При работе этого элемента цинк будет переходить в раствор, а на медном электроде выделяется водород. При прохождении тока в обратном направлении медь в виде ионов переходит в раствор, а на цинковом электроде выделяется водород. Следовательно, приложение внешней э. д. с., действующей в обратном направлении, в необратимых гальванических элементах не возвращает систему в первоначальное положение. На практике используют, главным образом, обратимые элементы, э. д. с. которых устойчива. В необратимых элементах э. д. с. быстро падает. [c.253]

Гальванические элементы могут быть обратимыми и необратимыми. Гальванический элемент является обратимым, если токообразующая [c.95]

Гальванические элементы могут быть обратимыми и необратимыми. Гальванический элемент является обратимым, если токообразующая реакция в элементе может быть обращена в противоположном направлении при приложении к нему извне э.д.с., превышающей собственную э. д. с. элемента на бесконечно малую величину. Естественно, что обратимые гальванические элементы имеют обратимые электроды со строго определенными равновесными потенциалами. Все рассмотренные выше электроды и гальванические элементы (аккумуляторы) являются обратимыми. Например, в упоминавшемся элементе Даниэля (если Пренебречь переходом ионов через границу растворов) при его работе будет иметь место реакция [c.93]

Обратимые элементы, обратимые электроды. Существуют такие элементы, в которых химическая реакция протекает и при разомкнутой внешней цепи. Такие элементы называются необратимыми. Примером является элемент Вольта [c.220]

Каждый обратимый элемент мог бы в принципе работать как электрический аккумулятор. Если к элементу Даниэля приложить внешнюю, противоположно направленную э. д. с., по величине превышающую собственную э. д. с. (1,1 в), то на отрицательном полюсе осаждается цинк, а на положительном растворяется медь. Элемент возвратился бы в первоначальное состояние, если бы диффузия электролита не была необратимой. [c.238]

Элемент такого рода называется обратимым, элементы же, в которых имеются контакты между растворами электролитов, обычно необратимы, однако в некоторых случаях их можно рассматривать приближенно как обратимые (при- [c.218]

Однако насколько нам известно, микроскопические явления в физике строго обратимы как же тогда люди ухитряются строить и эксплуатировать компьютеры, содержащие необратимые логические элементы, подобные AND-вентилю На самом деле происходит следующее. Необратимое поведение логического элемента моделируется довольно большим и сложным (по микроскопическим меркам) устройством, функционирующим с [c.227]

Обратимые и необратимые цепи. Всякая система, дающая электрическую энергию, вследствие протекающих в ней химических реакций или физических процессов, как диффузия и т. д., носит название гальванической цепи. При этом не играет никакой роли, происходит ли реакция между твердыми и жидкими телами, или при участии газообразных веществ. Все цепи или элементы, как их также называют, могут быть разделены на два класса на обратимые и необратимые. К первому классу относится, например, элемент Даниеля цинк/раствор сернокислого цинка/раствор сернокислой меди/медь. Представим себе, что э. с. элемента Даниеля точно компенсируется другой э. с., включенной против нее. Еслы мы нескольк ) уменьшим последнюю, то элемент начинает действовать цинк переходит в раствор, а медь выделяется. Если же мы последнюю э. с. увеличим по сравнению с элементом Даниеля, то медь растворяется, а цинк выделяется, и снова восстанавливается первоначальное состояние. Теоретически об обратимом элементе можно сказать, что максимальная электрическая энергия, получаемая при его действии (при постоянной температуре), как раз достаточна для того, чтобы перевести его в первоначальное состояние. Этим самым дано определение обратимого элемента. [c.160]

Концентрационным элементом называется элемент, в котором работа электрического тока получается в результате самопроизвольного выравнивания концентрации между двумя электролитами — растворами одного и того же вещества или двумя металлическими растворами — электродами, или в результате выравнивания давлений двух газовых электродов. В концентрационном элементе суммарный химический процесс отсутствует для непосредственного необратимого выравнивания концентраций путем диффузии созданы затруднения конструкцией прибора, одновременно созданы условия для обратимого выравнивания, при котором максимальная полезная работа (AG) проявляется в форме работы электрического тока. [c.562]

При работе концентрационного элемента оба электрода в совокупности не испытывают термодинамического изменения, так как равные количества водорода переходят в раствор на левом электроде и выделяются из раствора на правом. Одновременно в левом электролите количество НС1 растет, а в правом — уменьшается. Таким образом, единственным результатом суммарного процесса является перенос растворенного вещества (НС1) из правого раствора в левый, т. е. из более концентрированного в более разбавленный. Этот процесс является самопроизвольным и поэтому сопровождается уменьшением изобарного потенциала. Путем диффузии он может протекать необратимо без совершения работы в элементе же он протекает обратимо, и получается работа электрического тока. [c.562]

Это такое разрушение, при котором данному значению внешней силы соответствует определенная длина трещины. При достаточно медленном изменении величины внешней нагрузки трещина последовательно и непрерывно проходит через ряд устойчивых состояний, при этом каждый элемент объема тела находится в состоянии механического равновесия. При постоянных внешних силах длина трещины также постоянна. Так как скорость разрушения мала, процесс является изотермическим и может быть обратимым или необратимым. [c.191]

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]

Во-вторых, необ.ходнмо установить, является ли элемент тер-молпнамически обратимым илн нет (стр. 72). Это легко проверить с помощью потенциометра, так как трудгю найти его точку равновесия, если в схе.му включен необратимый процесс. В случае необратимых элементов ток вблизи точки равновесия часто очень мал, и поэтому трудно достигнуть точного баланса. Обратимые элементы дают заметный ток часто как раз вблизи баланса. Причины необратимости некоторых элементов лежат в природе реакций и конструкции элементов. Например, при наличии Жидкостного соединения иопы имеют иные диффузионные характеристики на межфазной поверхности. [c.385]

Г альванические элементы могут быть обратимыми и необратимыми. Гальванический элемент назьшается обратимым, если токообразующая реакция в элементе может быть обращена в иротивоноложном нанравлении нри ириложении к нему извне ЭДС, превышающей собственную ЭДС элемента на бесконечно ма.лую величину. Естественно, что обратимые гальванические элементы имеют обратимые электроды со строго онределенны-ми равновесными нотенциалами. Все рассмотренные выше электроды и гальванические элементы относятся к обратимым. Нанример, в эле- [c.66]

Аналитические свойства полярографа характеризуются следующими основными показателями. При анализе по дифференциальным им-пульсным полярограм-мам чувствительность определения обратимо и необратимо восстанавливающихся элементов достигает соответственно 10 " и 5-10 моль. Разрешающая способность При определении кадмия в присутствии меди составляет Ю". Чувствительность и разрешающая способность определений по нормальной импульсной полярограмме равны соответственно 10 моль и 5 000 (1 мг л урана в присутствии 5 000 мг л железа). [c.95]

По данным Баркера [52], чувствительность импульсной полярографии составляет 1,5-Ш моль1л, а разрешающая способность такая же, как в переменнотоковой полярографии. Метод импульсной полярографии можно применять с одинаковой точностью как к обратимо, так и необратимо восстанавливающимся элементам. [c.109]

Простейшим примером необратимой гальвап1гческой цепи является элемент с цинковым и медным электродами, погруженными в общий раствор сульфата меди. Однако обратимые элементы при относительно большой скорости протекающих в них процессов уже не будут действовать как термодинамические обратимые. [c.152]

Любая гальваническая цйяь в целом никогда не находится 1) равновесии. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая (в указанном выше смысле) цепь в целом далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникает электрический ток измеримой силы, т. е. цепь совершает работу, необратимо приближаясь к равновесию. Разомкнутая цепь только временно сохраняется почти неизменной. Например, в разомкнутом элементе Даниэля — Якоби происходит диффузия ионов Си2+ через раствор к цинковому электроду при соприкосновении цинкового электрода с ионами меди происходит необратимая (без совершения работы) реакция вытеснения ионов Сц2+ из раствора металлическим цинком, т. е. та же реакция, которая служит источником тока при работе с лемента. [c.519]