Химические реакции и электрический ток Окислительно-восстановительные реакции

В разделе 6.9 упоминалось, что в период с 1884 по 1887 г. Сванте Аррениус разработал теорию, в соответствии с которой электролиты (соли, кислоты, основания) в водных растворах диссоциируют на электрически заряженные атомы или группы атомов, называемые катионами и анионами. Данная глава посвящена, в частности, явлениям, которые наблюдаются при действии электрического тока на расплавленные соли и ионные растворы. Установлено, что электронные реакции на электродах можно описывать как процессы окисления или восстановления атомов или групп атомов и что химические реакции, называемые окислительно-восстановительными реакциями, часто удобно рассматривать как две электродные реакции. [c.304]

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Все химические реакции протекают в соответствии с законом сохранения массы и энергии. В ходе окислительно-восстановительных реакций сумма электрических зарядов исходных веществ должна быть равна сумме зарядов веществ, образующихся в результате реакции, хотя и изменяются степени окисления отдельных элементов, которые входят в состав реагирующих веществ. Полные уравнения окислительно-восстановительных реакций можно составить, используя метод электронного баланса или метод полуреакций. [c.146]

Переход электронов от восстановителя к окислителю является неотъемлемым атрибутом окислительно-восстановительных реакций, поэтому электрический ток может быть использован в них как реагент. При этом отрицательный полюс источника тока (катод) служит восстановителем, а положительный (анод) - окислителем. Электрический ток может также выступать в качестве продукта реакции, в этом случае мы имеем дело с химическими источниками тока. [c.217]

В заключение необходимо отметить, что окислительно-восстановительные реакции имеют большое значение в жизни и технике. В организмах животных и растений протекают весьма сложные окислительно-восстанови-тельные реакции, в ходе которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Такие реакции можно наблюдать при сгорании топлива , в процессах коррозии металлов, при электролизе. Они лежат в основе получения металлов из их руд. Их широко используют в промышленности при получении многих ценных продуктов. С помощью окислительно-восстановительных реакций получают аммиак, щелочи, азотную, соляную, серную кислоты и т. д. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. [c.145]

При химических реакциях процессы окисления обязательно сопровождаются процессами восстановления. Это положение остается в силе и в случае электролиза, но здесь одновременно протекающие процессы окисления и восстановления пространственно разделены окисление происходит на аноде, а восстановление на катоде. Окислительно-восстановительное действие электрического тока используется в технике для получения некоторых очень важных химических соединений (стр. 267). [c.266]

Если пространственно разделить процесс окисления восстановителя II процесс восстановления окислителя, можно получить электрический ток. В этом случае окислительно-восстановительные реакции осуществляются на электродах, а химическая энергия непосредственно превращается в электрическую. Теоретически для получения электрической энергии можно применить любую окислительно-восстановительную реакцию. [c.222]

Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов —электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии, или гальваническими элементами. [c.176]

В принципе электрическую энергию может дать любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, невелико. Это связано с тем, что не всякая окислительновосстановительная реакция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокая и практически постоянная э. д. с., возможность отбирания больших токов, длительная сохранность и др.). Кроме того, многие окислительно-восстановительные реакции требуют расхода дорогостоящих веществ. [c.278]

Если металлические части двух электродов 1 и 2 с различными электродными потенциалами (ф1 ф фа) соединить электронным (металлическим) проводником электрического тока, а их растворы соединить ионным проводником (электролитическим ключом), то по проводнику начнет двигаться поток электрических зарядов (заряженных частиц), а на электродах будут происходить самопроизвольные окислительно-восстановительные реакции. Такая электродная пара называется гальваническим элементом (химическим источником электрического тока). [c.188]

В принципе, электрическую энергию может Дс1,ть любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, неве.лико. Это связано с те.м, что не всякая окислительно-восстановительная рег кция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокое и практически постоянное напряжение, возможность отбирания больших токов, [c.272]

Окислительно-восстановительные реакции — это реакции, состоящие в переходе некоторого числа электронов от одной частицы или группы частиц к другой частице или группе частиц. Частица, принимающая электроны, является окислителем, а частица, отдающая электроны,— восстановителем. Процесс, состоящий в получении частицей электронов, называется восстановлением этой частицы. Процесс, состоящий в потере частицей некоторого числа электронов, называется окислением этой частицы. Уникальной особенностью электронов является их способность перемещаться по проводникам первого рода — металлам. Поэтому перенос электронов от одних частиц к другим может происходить по металлическому проводнику, что дает возможность генерировать электрический ток и тем самым непосредственно превращать химическую энергию в [c.289]

К числу окислительно-восстановительных относятся так называемые электродные процессы двух видов. Во-первых, процессы, которые связаны с возникновением электрического тока за счет протекания химических реакций, например в гальванических элементах. Во-вторых, обратные им процессы протекания химических реакций за счет пропускания электрического тока, например электролиз. Для количественной характеристики широко используются электродвижущие силы гальванического элемента и электродные потенциалы. [c.249]

В окислительно-восстановительных реакциях переход электронов от восстановителей к окислителям происходит непосредственно при контакте частиц и энергия химической реакции превращается в теплоту. Но эти реакции можно проводить и в таких условиях, когда процессы окисления и восстановления пространственно разделены, т. е. восстановитель отдает электроны окислителю через проводник электричества, в результате чего образуется поток электронов (электрический ток) в металлическом проводнике. [c.188]

I. Предмет электрохимии и ее задачи. Вся область химии пронизана явлениями, имеющими электрическую природу. Сюда относятся такие важнейшие процессы, как образование внутримолекулярных (валентных) связей, окислительно-восстановительные реакции, явления гидратации, ионизации в растворах, ассоциация, комплексообразование и т. д. Все это говорит о весьма широкой связи химических явлений с явлениями электрическими. [c.315]

Понятие о гальваническом элементе. В гальваническом элементе химическая энергия преобразуется в электрическую за счет электронных, т. е. окислительно-восстановительных, реакций. В гальванических элементах реакции получения электрического тока проводятся таким образом, чтобы процесс окисления и процесс восстановления протекали раздельно (на разных электродах). Это и приводит к тому, что на электродах гальванического элемента поддерживается разность потенциалов, определяющая собой электродвижущую силу (э. д. с.) элемента. [c.316]

Нужно вывести общее уравнение окислительно-восстановительных реакций, зная природу реагентов и продуктов, образующихся в ходе реакции. Любая химическая реакция должна удовлетворять законам сохранения массы и электрических зарядов. [c.281]

Для непосредственного перехода энергии окислительно-восстановительной реакции в электрическую необходимо разделить процессы приема и отдачи электронов, с тем чтобы электроны проходили по проводнику под действием разности потенциалов, создаваемой за счет химической реакции. [c.227]

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

Устройства, вырабатывающие электрический ток за счет энергии окислительно-восстановительных реакций, называют химическими источниками тока или гальваническими элементами. [c.245]

Окислительно-восстановительные реакции являются самыми распространенными и играют большую роль в природе и технике их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе, они лежат в основе металлургических процессов, с их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные химические продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в химических источниках тока — гальванических элементах и аккумуляторах. Не меньшую роль играют эти реакции и в биологических процессах фотосинтез, дыхание, обмен веществ — все эти процессы основаны на окислительно-восстановительных реакциях. [c.154]

Это обычная окислительно-восстановительная реакция. Но поскольку электроны восстановителя переходят к окислителю через проводник, то химическая энергия реакции превращается в электрическую если же они передаются непосредственно от восстановителя к окислителю, то химическая энергия превращается в тепловую. [c.159]

Прохождение постоянного электрического тока через расплавы и растворы солей, кислот и щелочей связано с химическими превращениями веществ в результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих при этом на электродах. Это явление называется электролизом. [c.73]

В основе всех окислительно-восстановительных реакций лежит перераспределение электронов. Если реакции окисления и восстановления пространственно разделены, то электроны переходят пз области окисления в область восстановления, т. е. возникает их упорядоченное движение — электрический ток. Его источником является свободная энергия химической реакции. [c.113]

Гальванический элемент или химический источник тока (ХИТ) представляет собой устройство, в котором химическая энергия окислительно-восстановительных реакций превращается в электрическую. Условие работы такого элемента — разделение единого процесса на процесс окисления и процесс восстановления, протекающие на различных, пространственно разделенных электродах. Оба электрода находятся в электролите (проводник второго рода) и замыкаются через внешнюю цепь (проводник первого рода). [c.174]

Гальванический элемент — это электрохимическая система, в которой химическая энергия окислительно-восстановительных реакций непосредственно превращается в электрическую. Условием работы подобного источника тока является разделение сопряженного окислительно- [c.137]

Химические источники тока. Рассмотрим примеры практического применения электрохимии. Известно, что источником электрической энергии может служить любая окислительно-восстановительная реакция. Однако практически [c.156]

Разновидностью гальванического элемента является топливный э л е м е н т, в котором химическая энергия окислительно-восстановительной реакции сгорания топлива превращается в электрическую по электрохимическому механизму. От обычных гальванических элементов он отличается непрерывным режимом работы, так как топливо и окислитель подаются в него постепенно по Мере их расходования. Одновременно и также непрерывно выводятся продукты горения. [c.274]

Рассмотренная реакция является окислительно-восстановительной (см. 30) на аноде протекает процесс окисления, на катоде — процесс восстановления. Поэтому электролиз определяют как окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита. Сущность электролиза состоит в осуществлении химических реакций за счет электрической энергии — восстановления на катоде и окисления на аноде. При этом катод отдает [c.126]

Любая окислительно-восстановительная реакция, протекающая с участием электролита, может быть проведена в таких условиях, что ее работа будет отдана в виде работы электрической. Прги1гег няя такую реакцию, можно построить гальванический элемент. Если он предназначается для практического использования как химический источник тока, то очевидно, что для него подходящей будет не любая реакция окисления-восстановления, а лишь такая, которая позволит получить элемент, обладающий технически ценными качествами. Э. д. с. такого элемента должна быть достаточно велика и постоянна во время работы должна быть обеспечена возможность отбирать от элемента ток достаточно большой силы элемент должен обладать достаточно большим запасом энергии (емкостью). Наконец, выбранная реакция должна позволить оформить элемент технически удобно (вес, габариты и пр.). [c.291]

В химической промышленности платина применяется для изго-топления коррозиониостойких детален аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство надсерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от нрнмссей кислорода и в ряде других процессов. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперспом состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода (см. стр. 281). [c.698]

Проблема преобразования химической энергии непосредственно в электрическую — одна из актуальных задач науки и техники. В настоящее время ведутся широкйе исследования по использованию окислительно-восстановительных реакций горения топлива в так назы- [c.252]

В химической промышленности платина применяется для изготовления коррозионностойких деталей аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство пероксодисерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от примесей кислорода и в ряде других процессов. Платиновые и платино-рениевые ката чизаторы, используются при получении высокооктановых бензинов и мономеров для производства синтетического каучука и других полимерных материалов. Сплавы с родием и пал.падием применяются для конверсии в безвредные вещества токсичных компонентов выхлопных газов автомобилей. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперсном состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода. [c.531]

Химические источники тока. Гальванические элементы широко применяют как химические источники тока (ХИТ) - устройства, превращающие энергию окислительно-восстановительной реакции (ДС реакции) в электрическую энергию. ХИТ обычно ирпользуют тогда, когда требуются сравнительно небольшие энергозатраты и подключение к общей электросети по каким-то причинам невозможно или неудобно. [c.205]

Энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую в гальванических элементах. Гальванические элементы и аккумуляторы называют химическими источниками электрической энергии. Простейший гальванический элемент можно составить из двух металлических пластин, опущенных в растворы солей этих металлов растворы помещены в сосуд, разделенный полунепроницаемой перегородкой (диафрагмой), препятствующей их смешению. [c.188]

Следовательно, в рассмотренном нами элементе (элемент Якоби — Даниэля) цинковый электрод является анодом, а медный — катодом. Распределение знаков заряда электродов, обратное тому, которое имеет место при электролизе, так как процессы, протекающие при работе гальванического элемента, в принципе обратны процессам, протекающим при электролизе. В гальваническом элементе за счет химической окислительно-восстановительной реакции получается ток, а при электролизе подводимый извне электрический ток осуществляет окислительно-носстанови-тельную реакцию. [c.190]

Гальванический элемент — это устройство, в котором на ос-яове окислительно-восстановительной реакции получают электрический ток, т. е. энергия химической реакции превращается в электрическую энергию. Гальванические элементы называют также е е химическими источниками электрической энергии, или химическими источниками тока. [c.333]

В устройствах обоих типов протекают окислительно-восстановительные реакции называемые электрохимическими), особенностью которых являежя не хаотичность, а пространственная направленность электронных переходов. Она достигается тем, что исключается прямой контакт между окислителем и восстановителем. Процессы окисления и восстановления оказываются пространственно разделенными и происходят в двойном электрическом слое (см. 1) у электродов, соединенных металлическим проводником. На рис. 58 приведены схемы химического источника тока и электролитической ванны. Видно, что обе схемы в качестве обязательных составных частей включают в себя электролит с погруженными в него двумя электродами (внутренний участок цепи). Электроды соединяются друг с другом металлическим проводником, обеспечивающим прохождение тока между ними (внешний участок цепи). [c.191]

Тальванический элемент — это устройство, в котором на основе окислительно-восстановительной реакции получают электрический ток, т. е. химическая энергия реакции превращается в энергию электрического тока. [c.226]

Химические источники тока (ХИТ)—устройства, в которых химическая энергия окислительно-восстановительных реакций лреобразуется в электрическую. [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология