Ряд потенциалов и напряжение разложения

Рассчитанное из значения собственного потенциала напряжение разложения равно 2,2 в (ср. стр. 51 и сл.). [c.210]

Разделение и последовательное определение меди и никеля в растворе основано на различии напряжений разложения солей. Так, медь, стандартный потенциал которой (в паре Си +/Си) равен +0,34 в, восстанавливается на катоде значительно легче, чем никель, стандартный потенциал которого (в паре N +/N1) отрицателен ( ° = —0,23 в). При напряжении 2 в медь полностью осаждается на катоде даже из сильнокислых растворов, осаждение никеля в этих условиях не происходит. Для полного выделения никеля из раствора, оставшегося после выделения меди, необходимо не только повысить напряжение до 3—4 в, но и сильно понизить концентрацию Н+-ионов в растворе путем создания аммиачной среды. При этом Ы1 +-ионы превращаются в комплексные катионы [Ы1(ЫНз)4] +, остающиеся в растворе, а Ее +-ионы и некоторые другие катионы (если они присутствуют в растворе), не способные к образованию аммиачных комплексов, осаждаются в виде соответствующих гидроокисей и могут быть отделены фильтрованием. [c.444]

Адсорбируясь на поверхности анодов пузырьки газа меняют его природу и повышают потенциал разряда ионов. Поэтому практическое напряжение разложения на этих электродах А1—С-С02 значительно выше теоретического и составляет 4,3—4,5 В. [c.32]

Под теоретическим напряжением разложения принято считать алгебраическую разность равновесных электродных потенциалов. Теоретическое напряжение разложения воды, равное разности стандартных потенциалов кислородного и водородного электродов, можно рассчитать по изменению изобарно-изотермического потенциала реакции образования воды из элементов в стандартных условиях. Для реакции [c.110]

Ранее отмечалось, что потенциал выделения хлора из насыщенного раствора хлористого натрия равен +1,34 В [уравнение (V, 1)], а стандартный потенциал выделения водорода —0,83 В. Следовательно, теоретическое напряжение разложения хлористого натрия при 25 °С составит [c.142]

Для получения значения потенциала разложения омическую ветвь (ВС) кривой / — 7 экстраполируют на ось абсцисс (рис. Х1У-2). Отрезок ОЕ соответствует напряжению разложения. [c.468]

Разность потенциалов, при которой начинается непрерывный разряд ионов, называется напряжением разложения, а потенциалы соответствующих электродов — потенциалами разряда. Сдвиг потенциала от равновесного значения, необходимый для протекания электродной реакции с определенной скоростью, называется перенапряжением Т). [c.297]

Выше был рассмотрен пример электролиза 1 н. раствора азотнокислого серебра для выделения серебра из такого раствора необходимо напряжение 0,9 в. Очевидно, если концентрация серебра в растворе меньше 1 н., восстановление будет идти труднее и придется приложить большее напряжение. Серебряный электрод, погруженный в разбавленный (например, 0,1 или 0,01 М) раствор соли серебра, имеет по отношению к водородному электроду потенциал меньший, чем 0,9 в. Это соответствует увеличению напряжения разложения, так как потенциал выделения металла сдвигается влево, т. 6. дальше от потенциала выделения кислорода (см. рис. 35). [c.194]

Значения потенциалов разложения дают нам сведения только о начале электролитического выделения в 1 н. растворе соли. Так как в ходе процесса происходит уменьшение концентрации ионов вследствие выделения их на катоде и аноде, то потенциалы катода и анода при электролизе также изменяются. Из уравнения (399) следует, что в ходе разрядки катионов катодный потенциал уменьшается (сдвигаясь в сторону отрицательных значений), так как уменьшается активность катионов. Соответственно из уравнения (401) видно, что с потерей заряда ионами 0Н (аон- становится меньше) анодный потенциал возрастает (сдвигаясь в сторону положительных значений). Напряжение разложения определяется как [c.260]

Отсюда следует, что напряжение разложения в процессе электролиза должно увеличиваться. Степень изменения катодного потенциала в процессе электролиза Аек можно получить, исходя из уравнения (399) [c.260]

Потенциал полуволны. Потенциал ртутного катода в тот момент, когда достигнута величина напряжения разложения и начинается электролиз, называется потенциалом выделения (или восстановления) данного иона. Потенциал выделения зависит от природы иона, однако на эту величину оказывает влияние концентрация восстанавливающегося иона и некоторые другие факторы- Поэтому для качественного определения ионов пользуются так называемым потенциалом полуволны, который не зависит от концентрации восстанавливающегося иона. [c.150]

Потенциал разложения. Перенапряжение. Для того чтобы электролиз протекал с заметной скоростью, на клеммах ванны необходимо непрерывно поддерживать определенное напряжение. Та наименьшая величина электрического потенциала, под которым ток должен поступать в ванну с тем, чтобы обеспечить бесперебойное протекание процесса электролиза, носит название потенциала разложения (другие названия напряжение разложения, вольтаж). Эта величина обычно выражается в вольтах и обозначается через [c.344]

Экспериментальным путем величина э. д. с, не определяется константы равновесия реакций для различных галогенов рассчитаны Нернстом [4] Поэтому, подставляя значение К в уравнение (15), можно вычислить отдельный электродный потенциал галогена при любой температуре. Допуская далее, что во всех соответствующих расплавленных галогенидах электродный потенциал галогена (хлора в хлоридах, брома в бромидах и т. д.) остается постоянным, можно рассчитать электродные потенциалы металлов (по водороду). Для этого достаточно, например, вычесть рассчитанную величину электродного потенциала галогена из значений напряжений разложения (или э. д. с. химических цепей) соответствующего галогенида при данной температуре. Результаты таких расчетов приведены в табл. 32. [c.242]

Изменение изобарного потенциала реакции образования воды из газообразных водорода и кислорода в стандартных условиях (25° С и f =l атм) равно AZ — — 56 690 кал/г-мол. Следовательно, в этих условиях напряжение разложения воды будет [c.345]

Стандартный потенциал u V u равен +0,17 в, а поляризация невелика. Следовательно, в этом случае можно вести процесс при напряжении примерно на 0,4 в более низком, чем при электролизе НС1. Еще более экономичен процесс электролиза РеСЬ. Он совершенно аналогичен электролизу раствора СиСЬ, но напряжение разложения здесь всего около 0,6 в. [c.421]

Рис. 71. Зависимость потенциала катода и напряжения разложения от рМе (растворы сульфатов, pH 0). Наклон прямых равен —0,059/г

К каждой работе дано краткое теоретическое введение и описан порядок ее выполнения. Все работы составлены так, что способствуют сознательному творческому подходу к выполнению их студентами. В пособие включены новые работы напряжения разложения электролитов, измерение стандартного окислительного потенциала и др. [c.280]

Опытным путем можно измерять не только напряжение разложения для данного электролита в целом, но и для каждого из ионов в отдельности. В этом случае вместо напряжения разложения употребляют термин потенциал выделения того или иного иона на данном электроде. [c.321]

Потенциал электрода. Поляризация и напряжение разложения. Прохождение тока через раствор электролита резко отличается от прохождения тока через металл. Если к концам металлического стержня присоединить провода от источника тока, то уже при самом небольшом приложенном напряжении через стержень будет идти поток электронов. Вещество металла при этом не изменяется, часть тока затрачивается только на некоторое нагревание проводника. Если же провода от источника постоянного тока опустить в раствор электролита, то электрический ток пойдет только при некоторых определенных условиях. Прохождение тока в этом случае связано с движением ионов в растворе и с разрядом ионов на электродах или с превращением атомов электрода в ионы. На электродах начинаются электрохимические процессы, которые приводят к изменению состава раствора и электрода. Таким образом, два одинаковых электрода становятся различными в результате прохождения тока через раствор. Эти два проводника становятся теперь различными полюсами гальванического элемента, возникающего внутри электролита такое явление, препятствующее прохождению тока через раствор, называют поляризацией. [c.216]

Обычно применяют гладкий платиновый анод, на котором выделяется кислород раствор, во всяком случае к концу электролиза, бывает кислым. Потенциал кислородного электрода при этих условиях можно принять равным 1,7 В. Отсюда необходимое напряжение разложения (Ер), очевидно, составляет [c.222]

Это напряжение однозначно характеризует восстанавливающиеся на катоде ионы только в том случае, если потенциал анода сохраняется неизменным. Однако значение этого потенциала зависит от состава электролита. Стандартизация условий электролиза заключается в том, что для всех ионов указывают напряжение разложения, отнесенное к насыщенному раствору хлорида калия. [c.484]

Теоретическое напряжение разложения воды ( Ур) можно определить по изменению изобарно-изотермического потенци- [c.22]

Стандартный потенциал Е при 25 °С равен 1,849 В и напряжение разложения, таким образом, при электролизе с ртутным катодом будет равно 3,17 В. [c.28]

Разность значений равновесного потенциала на катоде и аноде составляет, как уже указано, теоретическое напряжение разложения. Оно рассчитывается для различных температур по следующей формуле [c.15]

На расстоянии от плоскости Гельмгольца (точка 3 на рис. 8.2) до точки X располагаются неоднородно распределенные катионы и анионы с преобладанием последних. Этот слой раствора, расположенный от фз до точки х, называется диффузионным слоем. За пределами диффузионного слоя ионы электролита распределены равномерно. В водном 0,1М растворе электролита 1 1 (например, К СГ) толщина слоя Гельмгольца составляет 10" см, а диффузионного слоя 10" см. В электрическом поле анода, когда приложенный извне потенциал достигнет определенного значения, называемого напряжением разложения, начинают разряжаться анионы. Механизм их разрядки точно не известен. Электрон, уходящий с аниона на анод должен преодолеть силы связи с остающимся после его удаления радикалом, которые равны энергии сродства радикала к электрону, а также пройти расстояние в пределах области Гельмгольца. Возможно, что электрон с аниона переходит на молекулу растворителя, сольватирующую поверхностные атомы анода. Однако это возможно тогда, когда у молекулы растворителя есть подходящая вакантная - орбиталь [c.291]

Напряжение, при котором начинается электролитическое выделение металла из раствора его соли, вычисляют по разности значений стандартного электродного потенциала для аниона и катиона. В случае хлорида цинка это напряжение составит Е° = ф ССЦ/СГ) - ф°(2п +/2п) = = +1,36 - (-0,76) = +2,12 В, а для хлорида меди Е° = ф (С12/СГ)-- ф°(Си +/Си) = +1,36 - (+0,34) = +1,02 В. Следовательно, в первую очередь на катоде начнет выделяться медь, поскольку потенциал электролитического разложения ее хлорида меньше, чем у хлорида цинка. После выделения меди начнется осаждение на катоде цинка. [c.223]

Если электродная реакция проходит в равновесных обратимых условиях (при токе, стремящемся к нулю), скачок. потенциала между электродом и электролитом называют равновесным потенциалом. Если к погруженному в раствор металлу приложить напряжение, на бесконечно малую величину превышающее равновесный потенциал, но обратного знака, процесс, определяющий равновесный потенциал, пойдет в обратную сторону. Если первоначально металл растворялся, то произойдет выделение его на электроде — электролиз. Однако продолжительный электролиз в таких условиях осуществить не удается, так как происходящее нарушение электронейтральности раствора (выведение положительно заряженных ионов) мгновенно создаст противо-э. д. с., процесс прекратится. Для осуществления продолжительного электролиза необходимо производить одновременную разрядку отрицательных ионов раствора на второ.м электроде (аноде) или восполнение убыли положительных ионов за счет растворения анода. Поскольку анод, погруженный в раствор (расплав), также обладает определенным потенциалом, то для осуществления электролиза в равновесных условиях необ-ходи.мо приложить внешнее напряжение, равное сумме равновесных потенциалов анода и катода плюс бесконечно малая величина. Сумма равновесных потенциалов анода и катода называется напряжением разложения. [c.258]

Разбавление индивидуальной соли другой солью с общим анионом приводит к повышению напряжения разложения, поскольку потенциал катода становится электроотрицательнее, а потенциал анода остается практически постоянным. Сдвиг потенциала катода не всегда в этом случае соответствует величине, рассчитанной по закону Нернста, так как активности ионов, как правило, не равны концентрациям. [c.262]

Выше уже говорилось, что напряжение разложения должно превышать э. д. с. поляризации, которая представляет собой разность потенциалов, возникающих на электродах окислительно-вос-становительных пар. Эти потенциалы вычисляют по уравнению Нернста. Например, при электролизе 1 М раствора С(1504, подкисленного до pH = О (т. е. до [Н+] =1), потенциал пары Сё +/Сс1 равен стандартному потенциалу н= °=—0,40 в. Точно так же и потенциал пары О2 + 4Н+/2Н20 при [Н+] = 1 равен стандартному потенциалу этой пары, т. е. — +1,23 в. Поэтому следовало бы ожидать, что напряжение разложения 1 М раствора С(1504 должно равняться э. д. с. элемента, образующегося из данных пар, т. е. р = - = 1,23 - (-0,40) = 1,63 8. [c.429]

Значения напряжения разложения различных веществ, составляю-пше ряд напряжения, находят экспериментально. Наиболее точно потенциал разложения можно определить путем построения соответствующей электрохимической цепи и определения ее э. д. с. Если элек-то тролиз не сопровождается поляризацией или деполяризацией, можно получить приемлемые результаты методом построения кривой /— И. При снятии кривой /— и анодные и катодные пространства должны быть тщательно разделены диафрагмой для предупреждения проникания растворенного в электролите металла к аноду. [c.468]

Потенциал электрода. Поляризация и напряжение разложения. Известно, что прохождение тока через раствор электролита резко отличается от прохождения тока через металл. Если к концам металлического стержня присоединить провода от источника тока, то уже при самом слабом приложенном напряжении через стержень будет идти поток электронов. Вещество металла при этом не изменяется, часть тока затрачивается только на некоторое нагревание проводника. Если же провода от источника постоянного тока опустить в раствор электролита, то электрический ток пойдет только при некоторых определенных условиях. Прохождение тока в этом случае связано с движением ионов в растворе и с разрядом ионов на электродах или с превращением атомов электрода в ионы. На электродах начинаются химические процессы, которые приводят к измененик> [c.190]

Напряжение разложения Mg l2 в расплаве с. хлоридами щелочных металлов будет зависеть от активности ионов магния. При электролизе потенциал катода равен —2,7 --2,9 В по отношению к хлорному электроду сравнения. При этом потенциа- [c.144]

Это означает, что анодный потенциал тем больше, чем чище растврри-те.1ь. Ход вольт-амперной кривой для электролиза иллюстрирует кривая 4 (рис. Д.84). Значительный ток появляется, если напряжение превышает известное минимальное знач ение, т. е. становится выше напряжения разложения Пг. Точное значение его можно определить экстраполяцией вольт-амперной кривой на ось напряжений. Выше этого значения платиновый катод становится медным электродом, а платиновый анод — кислородным электродом (аналогичным водородному). Начиная с этого момента, равновесное давление киморода у платинового анода достигает величины 0,1 МПа. Под действием атмосферного давления кислород выделяется из раствора. Выше напряжения разложения ход кривой 4 на большом протяжении аналогичен ходу приведенных на этом же рисунке кривых 2 и 3. Незначительное возрастание тока прн напряжении ниже напряжения разложения, так называемый остаточный тоас д можно объяснить следующим. На аноде ионы ОН- могут окисляться [c.258]

С химической поляризацией познакомимся на примере электролиза водного раствора N32804 с платиновыми электродами. В растворе сульфата натрия потенциал платины определяется возможностью адсорбции на ее поверхности ионов и молекул раствора и одинаков для обоих электродов. Если к электродам приложить небольшую разность потенциалов от внешнего источника тока, а затем постепенно ее увеличивать, то с помощью приборов можно зафиксировать изменение силы тока в цепи в зависимости от приложенного напряжения (рис. 64). Пока не будет достигнуто напряжение разложения Ер , ток в цепи увеличивается очень медленно. Это объясняется тем, что катодный и анодный процессы [c.211]

Строго говоря, изменение напряжения на клеммах ячейки дает нам неточную величину напряжения разложения. Напряжение на клеммах складывается из разности потенциалов между анодом и катодом, а также из падения потенциала в растворе электролита. Нас же интересует лишь разница — , , которая является напряжением разложения. Измеренное напряжение на клеммах отличается на величину К, где Р — сопротивление раствора электролита, а I — сила тока. Для устранения погрешности, связанной с омическим падением напряжения в электролитической ячейке, линейный участок кривой силы тока 6с экстраполируют до пересечения с осью абсцисс. Точка пересечения с достаточным приближением соответствует минимально необходимой разности потенциалов для начала электролиза, т. е. дает искомую величину напряжения разложения. При электролизе водных растворов кислородных кислот и щелочей на электродах протекают одни и те же реакции, и можно убедиться, что напряжение разложения не зависит от природы взятого раствора. Однако если вместо кислоты или щелочи используется нейтральный солевой раствор, например Ма2304, то измеренное значение напряжения разложения превышает 1,67 в. Такое различие объясняется тем, что в нейтральном растворе становится заметным подкисление электролиза возле анода и его подщелачивание у катода. Благодаря этому разряд ионов водорода будет происходить не из нейтрального раствора, а при каком-то значении pH > 7. Напротив, разряд ионов гидроксила на аноде будет совершаться из подкисленного раствора. Все это приводит к тому, что минимально необходимое внешнее напряжение вместо 1,67 в достигает значений, превышающих 2 в. [c.172]

Миннмальпь н потенциал, при котором процесс электролиза становится возможным, называется потенциалом (напряжением) разложения или выделения. Его находят вычитанием электродного потенциала катиона нз соответствующего зиачення электродного потенциала аниона, например, потенциал разложения хлорида цинка равен Е, (2пС1,) = —с(/2..= 1,36- (-0,76) = 2,12 В. [c.265]

Влияние концентрации. Потенциал электрода зависит не только от природы данных веществ, но и от концентрации ионов в растворе. Выше был рассмотрен пример электролиза 1 М раствора нитрата серебра для выделения серебра из такого раствора необходимо приложить напряжение 0,9 В. Очевидно, если концентрация серебра в растворе меньше I М, восстановление будет идти труднее и придется приложить большее напряжение. Серебряный электрод погружен в разбавленный (например 0,1 или 0,01 М) раствор соли серебра, имеет по отношению к водородному электроду потенциал меньший, чем 0,9 В. Это сооответствует увеличению напряжения разложения, так как потенциал выделения металла сдвигается влево, т. е. дальше от потенциала выделения кислорода (см. рис. 12.3). [c.221]

Рост напряжения разложения объясняется зав1Исимостью от давления значений электродных потенциалов из-за изменения растворимости газов. При изменении давления от до значение обратимого электродного потенциала изменяется для катода на величину [c.30]

Осн. характеристики пром. Э. следующие 1) токовая на-фузка на электролизер. Для биполярных электролизеров различают линейную нагрузку /д - ток в А, к-рый подводится к электролизеру, и эквивалентную нафузку /ц и, где и - число электродов. Эквивалентная нагрузка определяет производительность электролизера. Макс. токовая нафузка в пром. электролизерах редко превышает 50 кА. 2) Напряжение -разность электрич. потенциалов, прикладываемая к клеммам электролизера. Общее напряжение при Э. складывается из падения напряжения в электродах и токоподводящих шинах теоретич. напряжения разложения для данной электрохим. системы, равного алгебраич. разности равновесных потенци- [c.455]

Таким образом, электролиз расплава теоретически возможен, если к электродам приложено напряжение, лишь на бес- / конечно малую величину превышающее напряжение разложения соли. Однако в этом случае ток, протекающий через ячейку, также бесконечно мал, а время электролиза бесконечно велико. Для повышения скорости электролиза подается напряжение, заметно превышающее напряжение разложения. Ток при этом имеет какую-то конечную величину. При прохождении тока через электрохимическую систему происходит сдвиг потенциалов электродов от их равновесного значения катода — в сторону более отрицательных значений, анода — в сторону более положительных значений — электрохимическая поляризация. По современным представлениям, поляризация — следствие замед-ленности рдяного или нескольких процессов, происходящих на электроде при прохождении тока. Различают концентрацион-ную, собственно электрохимическую и химичес1<ро потгщУйза-цию. Часть общего сдвига потенциала электрода, обусломен-ную электрохимической поляризацией, часто называют перенапряжением. [c.263]

Совместное осаждение ионов основного металла и ионов-примесей приводит к загрязнению катодного осадка Понижение концентрации ионов-примесей в электролите резко сдвигает потенциал их выделения в электроотрицательную область, поскольку активность ионов-примесей 1 Понижение концентрации приводит также к увеличению концентрационной поляризации Поэтому очистка исходной соли имеет большое значение для получения осаждаемого металла высокой степени чистоты Напряжение разложения соли (т е разность обратимых потенциалов катода и анода) можно рассчитать из термохимических данных для соответствующей реакции Например, если при электролизе происходит разложение соли МеХз с выделением Ме и Хг, то напряжение разложения рассчитывают из термохимических данных для реакции Ме 4-3/2 Хг=МеХз Расчет сводится к вычислению энергии Гиббса АОт° реакции При [c.259]