Типы обратимых i окислительно-восстановительных систем

Существуют разные типы обратимых окислительно-восстановительных систем, состоящих из ионов одного и того же металла разных степеней окисления, из двух анионов, несущих разные заряды и систем, состоящих из органических соединений. Примером системы, состоящей из органических соединений, может служить система хинон — гидрохинон. Она представляет собой кристаллическую эквимолекулярную смесь хинона и гидрохинона, называемую хингидроном. Гальванический элемент, основанный на восстановлении хинона в гидрохинон, является обратимым окислительно-восстановительным элементом, по измерению э. д. с. которого при разных температурах можно определить термодинамические функции этой реакции. [c.316]

Электрохимические преобразователи информации различаются по своему функциональному назначению и по механизму работы, т. е. по принципам, которые положены в основу их действия. По последнему признаку выделяют три основных типа электрохимических преобразователей 1) преобразователи, основанные на закономерностях диффузионных процессов в обратимых окислительно-восстановительных системах (иногда эти преобразователи называют концентрационными или жидкофазными) 2) преобразователи, использующие закономерности обратимых и необратимых фазовых переходов на электродах (электроосаждение и растворение металлов, выделение газов, образование и восстановление окислов, осаждение нерастворимых солей, явления пассивации и растворения металлов и др.) 3) преобразователи, основанные на электрокинетических явлениях (электроосмос, потенциалы течения и др.). [c.216]

В этих хемотронах обычно используют инертные электроды и обратимые окислительно-восстановительные системы типа иод-иодид, ферро-феррицианид и др. Наиболее часто применяют платиновые электроды и систему иод-иодид, в которой протекает реакция 1з + 2(1 ЗГ. В основе работы приборов рассматриваемого типа лежит зависимость диффузионного тока от различных параметров (размера поверхности электрода, концентрации реагирующего вещества, температуры, скорости движения жидкости у поверхности электрода и т. д.). [c.230]

Рассмотрим некоторые электрохимические преобразователи первого типа, которые наиболее распространены. При помощи таких приборов осуществляется преобразование одних электрических величин в другие, а также разнообразных внешних воздействий в электрические сигналы. В этих хемотронах обычно используют инертные электроды и обратимые окислительно-восстановительные системы типа иод-иодид, ферро-феррицианид и др. Наиболее часто применяют платиновые электроды и систему иод-иодид, в которой протекает реакция 1 "+2е 7 31 . В основе работы приборов рассматриваемого типа лежит зависимость диффузионного тока от различных параметров (размера поверхности электрода, концентрации реагирующего вещества, температуры, скорости движения жидкости у поверхности электрода и т. д.). [c.216]

Следует подчеркнуть, что [Аг] и [В ] в уравнениях (1.27), (1.29), (1.30)—равновесные концентрации одинаковых по составу частиц Аг и В]. Однако участвующие в электродной реакции ионы, в особенности высокозарядные (типа Ре(СЫ)б > Ее(СЫ)б , в концентрированных растворах электролитов образуют ионные пары, разделенные и не разделенные молекулами растворителя, и другие ассоциаты. Это осложняет построение зависимостей вида 1п [Аг], так как концентрации различных форм ассоциатов обычно неизвестны. Для их определения надо знать константы устойчивости присутствующих в растворе ассоциатов. В некоторых случаях подобные константы могут быть определены по зависимости электродного потенциала обратимой окислительно-восстановительной системы от концентрации ионов, которые образуют ассоциаты с окисленной или окисленной и восстановленной формами. [c.19]

Преобразователи первого типа основаны на закономерностях диффузионной кинетики. В этих хемотронах используются инертные электроды и обратимые окислительно-восстановительные системы (иод — иодид, ферро — феррицианид и др.). На практике часто применяют платиновые электроды и систему иод — иодид. На аноде такого хемотрона окисляются ионы иода 31-—а на катоде восстанавливаются трииодид-ионы 1 "+2ё->31. [c.222]

Флавопротеины представляют собой ферменты, содержащие в качестве простетических групп флавинмононуклеотид (FMN) или флавинадениндинуклеотид (FAD). Эти ферменты переносят водород. Активной группой в них является изоаллоксазиновая система (рис. 7.9, А), которая действует как обратимая окислительно-восстановительная система. Реагирующими центрами служат два атома азота, каждый из которых может связаться с одним [Н]. Связывание может происходить в два этапа через состояние семихинона. Благодаря способности переносить то по два атома водорода, то по одному флавопротеины могут быть посредниками между двумя типами процессов переноса водорода. [c.236]

Известны разные типы обратимых окислительно-восстановительных систем. Простейшие системы состоят из ионов одного и того же металла в двух степенях валентности, например раствор ионов двух- и трехвалентного железа. Если № + и М +являются двумя катионами металла М, несущими заряды и соответственно, где меньше то реакцией, протекающей у электрода, будет [c.363]

Системы, состоящие из двух обратимых окислительно-восстановительных электродов, образуют обратимые окислительно-восстановительные элементы. Известны разные типы обратимых окислительно-восстановительных систем, состоящих из ионов одного и того же металла в двух степенях окисления, из двух анионов, несущих разные заряды, и, наконец, систем, состоящих из органических соединений. Примером системы, состоящей из органических соединений, может служить система, хинон — гидрохинон. Она представляет собой кристаллическую эквимолекулярную смесь хинона и гидрохинона, называемую хингидроном. Гальванический элемент, основанный на реакции восстановления хинона в гидрохинон, является обратимым окислительно-восстановительным элементом, по измерению э. д. с. которого при разных температурах возможно определение термодинамических функций этой реакции. [c.361]

Окислительно-восстановительные потенциалы. На стр. 248 было указано, что погружением инертного электрода в раствор, содержащий окисленную и восстановленную формы некоторых веществ, может быть получен обратимый электрод. Такие электроды называются окислительно-восстановительными. Было указано — и это должно быть особенно подчеркнуто,-—что нет существенного различия между электродами этого типа и уже рассмотренными электродами, представляющими собой металл в растворе катионов этого же металла или металлоид в растворе, содержащем соответственные анионы. Это отсутствие резкого отличия видно хотя бы на примере системы иод — ион иода, которая часто рассматривается как окислительно-восстановительная. Тем не менее некоторые окислительно-восстановительные системы (употребляя это выражение в его специальном значении) обладают интересными чертами и имеют некоторые общие свойства, которые оправдывают их отдельное рассмотрение. [c.361]

Окислительно-восстановительный потенциал характеризует изменение свободной энергии лишь в обратимых окислительно-восстановительных реакциях. Примером таких реакций может служить равновесная система гидрохинон — хинон, окислительновосстановительный потенциал которой соответствует потенциалу электрода типа [c.101]

В связи с попеременным окислением и восстановлением солей железа такая окислительно-восстановительная система относится к типу обратимых систем. Следует отметить, что сложный путь миграции солей железа из водной в углеводородную фазу и обратно после каждого элементарного химического акта окисления и восстановления, по-видимому, не является необходимым условием для действия системы. [c.371]

Примером окислительно-восстановительной системы второго типа является разработанная в Советском Союзе Б. А. Долгоплоском с сотрудниками обратимая система для низкотемпературной сополимеризации бутадиена со стиролом. Восстановителем в этой системе является гидрохинон, который под действием гидроперекиси изопропилбензола окисляется, превращаясь сначала в семи-хино.идный радикал, а затем в бензохинон [c.145]

При погружении инертного электрода (платина, золото) в раствор, содержащий окисленную и восстановленную формы вещества, может быть получен обратимый электрод. Такие электроды называются окислительно-восстановительными. Необходимо напомнить, что нет существенного различия между электродами этого типа и рассмотренными ранее электродами, такими, как металл в растворе своих ионов или неметалл в растворе своих анионов. Тем не менее некоторые редокс-системы имеют общие свойства, оправдывающие их отдельное рассмотрение. [c.28]

Приступая к решению задач по неорганической химии, необходимо прежде всего обратить внимание на связь и взаимные превращения между различными классами соединений. Поэтому так важна классификация химических соединений, под которой понимают объединение разнообразных соединений в определенные классы, обладающие сходными свойствами (оксиды, соли и т. д.). Классификация естественным образом связана с проблемой номенклатуры, т. е. системой названий веществ. Химические свойства веществ проявляются в разнообразных химических реакциях, которые также классифицируются по различным признакам. Нужно уметь распознавать основные типы химических реакций соединения, разложения, обмена, замещения, окислительно-восстановительные, обратимые, необратимые и т. д. Как номенклатура, так и классификация соединений (а также химических реакций) складывались на протяжении столетий, поэтому они не всегда являются логическими и требуют вдумчивого осмысливания. [c.151]

Выше было обнаружено, что ни система типа хинон—гидрохинон, ни система закисно-окисного железа не подходит к требуемому высокому потенциалу. Системы типа гексадиен — бензол, хотя и достаточно положительны, вряд ли обратимы в кинетическом смысле. Возможно, что НХ может быть свободным радикалом, так как окислительно-восстановительные потенциалы свободных радикалов колеблются в гораздо бодее широких пределах, чем потенциалы насыщенных систем, рассмотренных выше. С точки зрения стандартных связей, энергии свободных радикалов должны быть так велики, что два таких радикала не могут получиться при действии одного кванта красного света. Например, передача водородного [c.239]

К первому типу окислительно-восстановительных систем относятся также обратимые системы с участием солей металлов переменной валентности. Была установлена возможность проведения процесса полимеризации в водных эмульсиях с очень малыми количествами солей железа при дополнительном введении в систему сахаров. Предложен следующий механизм действия этой системы [c.370]

Однако такие субстраты ферментативных реакций, как пиридин-нуклеотиды при окислительно-восстановительных реакциях, аденин-полифосфаты в процессах переноса фосфорильной группы или ко-энзим А при переносе ацильной группы, с биохимической точки зрения отнюдь не равноценны остальным. Характерной особенностью подобных соединений, отличающей их от обычных субстратов, является их регенерация в процессе метаболизма клетки, благодаря чему биохимические полиферментные системы используют обратимые изменения этих немногих соединений-переносчиков для осуществления ферментативных превращений широкого круга обычных субстратов. Старый термин коэнзим или кофермент подчеркивает это отличие, но он неудачен в том отношении, что перечисленные соединения в каталитической реакции все-таки играют роль субстратов, а не катализаторов. Поэтому для них в настоящей книге используется название специализированный субстрат , указывающее как на общность свойств, так и на различные биохимические функции субстратов двух типов. Рассмотрим некоторые простые примеры регенерации специализированных субстратов. Например, пиридиннуклеотиды NAD+ и NADP+ восстанавливаются в цикле Кребса при окислении изолимон-ной кислоты под действием изоцитратдегидрогеназы (К. Ф. 1.1.1.42) [c.128]

В настоящее время получили широкое распространение щелочные варки с катализаторами типа антрахинона и его производных. Положительный эффект, достигаемый при добавке антрахинона в каталитических количествах (около 0,1 % от массы древесины), заключается в повышении выхода целлюлозы и ускорении делигнификации. Этот эффект наблюдается при натронной, сульфатной, полисульфидной и щелочно-сульфитной варках. Такую высокую эффективность антрахинона объясняют образованием в щелочном растворе окислительно-восстановительной системы (схема 13.8, а). Антрахинон (АХ) обратимо восстанавливается в антра-гидрохинон (9,10-дигидроксиантрацен)(АГХ). В щелочном растворе присутствуют две основные восстановленные формы катализатора дианион антрагидрохинона (АГХ и анион-радикал антрасемихинон (АСХ ). [c.481]

Аккумуляторы (вторичные химические источники тока) [16]. Если через электрохимическую цепь пропускается электрический ток, то он вызывает электрохимические изменения и электрическая энергия превращается в химическую. Если протекающие в элементе процессы обратимы, то, удаляя источник тока и соединяя электроды элемента проводником, можно обнаружить, что по проводнику будет итти ток, и получить электрическую энергию за счет накопленной химической энергии. Подобное устройство представляет собой вид аккумулятора или вторичного элемента . При заряжении аккумулятора электричеством в нем протекают определенные процессы, которые при разряде протекают в обратном направлении. Теоретически любой обратимый электрод должен быть способен аккумулировать электрическую энергию, но для практических целей большинство из них непригодно вследствие малой электрической емкости, неполной обратимости физических состояний содержащихся в них веществ, химических или других изменений, протекающих при хранении, и т. д. До настоящего времени лишь два типа аккумуляторов получили более или менее широкое применение, и поскольку оба они представляют собой окислительно-восстановительные системы (в широком смысле этих слов), теория их может быть рассмотрена здесь. [c.402]

Хингидрон, диссоциируя при растворении на хинон и гидрохи-юн, образует обратимую окислительно-восстановительную систему. ]пстема хинон—гидрохинон относится к системам I типа. Гидрохи-шн — это двухосновная кислота (р = 2), а хинон не содержит про- оногенных групп (д = 0). Подобная система, детально рассмотрен-1ая в разделе IV.2, обладает аналогичными протолитическими свойствами, поэтому при С = С уравнение (IV.4) приобретает вид [c.123]

С другой стороны, в зависимости от того, каковы свойства дочерней , т. е. появляющейся по мере протекания объемной реакции окислительно-восстановительной системы, могут возникнуть варианты, когда достаточно точно и до весьма глубоких степеней превращения потенциал, возникающий на электроде, можно считать равновесным материнской системе. Примером подобного типа систем и реакций могут служить детально исследованные Кравцовым и сотрудниками [19—26] реакции акватации высших галогенидных комплексов ирридия, составляющих обратимую окисли-тельно-восстановительную систему [c.296]

Смолы, связывающие кислород, так называемые электронообменники, представляют собой полимерные окислительно-восстановительные системы, т. е. студни и гели, которые содержат обратимо окисляемые или восстанавливаемые группы. Для синтеза полимеров этого типа применяют ароматические соединения, которые содержат по крайней мере две гидроксильные или две аминогруппы в пара- или орго-положении, как, например, гидрохинон, пирокатехин, пирогаллол, л-фенилендиамин и т. д. Электронообменники можно получать путем конденсации вышеназванных исходных веществ. В методиках Фарбенфабрик Вольфен (а) эти способы получения излагаются более подробно. Соответствующие высокомолекулярные электронообменники можно получить также и полимеризационным методом. Так, например, Кассиди (а, Ь) и Упдеграф получили полимеризацией винилгидрохинона полимер следующей структуры [c.85]

Пользуясь концепцией квазиуровней Ферми, рассмотрим в качественной форме механизм протекания важнейших типов фотоэлектрохимических реаищй на полупроводниках. Вначале обратимся к случаю, когда уже в темноте между полупроводником и раствором устанавливается равновесие. Это происходит, когда раствор содержит хорошо обратимую окислительно-восстановительную систему при этом полупроводник принимает равновесный потенциал этой системы ф = ф , или, что то же, F = [c.44]

Действительно, фотопотенциал, например, электрода из GaAs и-типа, покрытого пленками золота, платины или палладия, не зависит от обратимого потенциала окислительно-восстановительной системы в растворе. Он определяется изгибом зон на контакте GaAs/металл, который зависит только от разницы работ выхода контактирующих фаз (полупроводника и металла), а не от природы окислительно-восстано-вительной системы. Последняя, однако, определяет кинетику электронных переходов на границе металл/раствор, что, как будет показано ниже, определяющим образом влияет на характеристики элемента в целом. [c.157]

Bo всех системах, отвечающих электродам 1, 2 и 3-го рода, одним из компонентов восстановленной формы служит металл электрода. Если же инертный металл электрода не участвует в полуреакциях типа (Г) и (Д) и является лишь передатчиком электронов между веществами Ох и Red, то такие системы называют окислительн о-в осстановительными электродами или редокс-системами. Это название широко распространено, хотя и не совсем удачно, поскольку на любом обратимом электроде идет окислительно-восстановительная полуреакция типа (Г) и (Д). В качестве примера окислительно-восстановительных электродов можно привести следующие наиболее простые системы [c.132]

Если учитывать положительные качества и недостатки топливных элементов редокс-системы по сравнению с другими типами топливных элементов, то весьма заманчивым представляется использование их технологической схемы, но для транспорта активных веществ к электродам необходи о применять не обычные окислительно-восстановительные реагенты, а вещества, присоединяющие кислород или соответственно водород или другие виды топлива лабильно, без существенной потери химической энергии. Замечательным примером такого вещества является биологический переносчик кислорода — гемоглобин. Это вещество обладает способностью к так называемому процессу оксигенации — обратимому присоединению молекулярного кислорода, протекающему без разрушения молекулы кислорода и без изменения валентности атома железа, входящего в состав гемоглобина [1] [c.162]

Все обратимые электрохимические системы можно разделить на два больших класса (см. схему). К одному классу относятся системы, в которых при замыкании внешней цепи наливают протекать разные восстановительная и окислительиая электрохимические реакции. В результате их суммирования выявляется химическая реакция, идущая в системе. Такого типа системы называются электрохимическими системами с химической реакцией. Другому классу принадлежат системы, в которых окислительная электрохимическая реакция, протекающая при замыкании внешней цепи,— суть противоположно направленная восстановительная реакция. Б таких системах химическая реакция отсутствует, и они называются электрохимическими системами без химических реакций. [c.21]