Понятие о гальванических элементах

Эти понятия применяются к электрохимическим проблемам в упражнениях 19.12 и 19.13. Хотя в данных упражнениях речь идет об электролитических ячейках, аналогичные соотношения применимы и к гальваническим элементам. [c.227]

Остановимся на этом понятии подробнее. Известно, что энергия, освобождающаяся при химических реакциях, может быть превращена в электрическую — практически это осуществляется в гальваническом элементе. Рассмотрим простейший гальванический элемент — элемент Даниэля, в котором протекает следующая окислительно-восстановительна я pea кция [c.205]

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]

Разность потенциалов между фазами различного состава (разными средами) не может быть экспериментально определена строго. Понятие электрического потенциала реально связано с однородной материальной средой. Экспериментально намеряемая разность электрических потенциалов всегда относится к двум образцам одного и того же металла (обычно меди), поэтому мы и говорим о правильно разомкнутом гальваническом элементе. [c.479]

Значение pH, даваемое уравнением (X. 18), строго определить не удается из-за условности понятия активности отдельного иона. Практическое измерение pH методом э.д.с. приводит к некоторому инструментальному значению. Для нормировки величины pH необходимо принять дополнительные условия относительно коэффициента активности иона Н+. Способы такой нормировки непосредственно связаны с потенциометрическим измерением pH. Для этой цели применяют гальванические элементы, один из электродов которых является обратимым к ионам Н+, а другой —вспомогательным (сравнительный электрод, см. разд. X. 6). [c.595]

Общие понятия о работе гальванического элемента [c.20]

Рис. IX.3. Медно-цинковый гальванический элемент Б. С. Якоби Рис, 1Х.4. К понятию о контактной разности потенциалов

Электродвижущая сила (ЭДС) и электродный потенциал являются важнейшими понятиями электрохимии. ЭДС — это разность потенциалов ф между двумя электродами. Для измерения ЭДС гальванических элементов один из электродов выбирается за стандартный, т. е. электрод сравнения. [c.286]

Немецкий физикохимик Вальтер Фридрих Герман Нернст в 1889 г. разработал теорию гальванического элемента. В 1906 г. сн сформулировал третий закон термодинамики, который связан с понятием об абсолютном нуле температур. Но Вальтер Нернст был не только теоретиком, но и умелым изобретателем он создал свинцовый аккумулятор. Что это такое [c.132]

В начале настоящей главы излагаются основные принципы метода электродвижущих сил, описываются условные обозначения для гальванических элементов, а также условия, касающиеся знаков электродвижущей силы и стандартных электродных потенциалов. Затем излагается термодинамика гальванических элементов с жидкостными соединениями и без жидкостных соединений, причем это изложение связывается с результатами исследований растворов. Далее подробно рассматриваются гипотетический потенциал жидкостного соединения, понятие об электрическом потенциале на границе раздела фаз, проблема индивидуальных химических потенциалов и активностей ионов. В конце главы обсуждается вопрос о тех ограничениях, которые возникают при использовании элементов с жидкостными соединениями из-за наличия диффузионных потенциалов, а также описывается удобный способ устранения последних. [c.285]

Величина рШ. В настоящее время хорошо известно, что понятие об активности отдельных ионов не является необходимым для описания процессов, определяющих э. д. с. гальванического элемента, независимо от наличия или отсутствия жидкостной границы. Весьма вероятно, что то же самое справедливо для других явлений,-связанных с влиянием иона водорода. Отсюда, меньше возражений вызывает величина, которую мы обозначим термином рШ. Она определяется выражением [24, 25]. [c.33]

Разность потенциалов, возникающую при контакте двух металлов в вакууме, называют вольта-потенциал ом или контактной разностью потенциалов (крп). Ответ на вопрос В какой мере контактный потенциал определяет электродвижущую силу гальванического элемента, в котором те же металлы используются в качестве электродов составляет суть проблемы Вольта. В течение XIX столетия мнения физиков и химиков по этому вопросу расходились. Физики склонялись к контактной теории возникновения скачка потенциалов, химики утверждали, что возникновение разности потенциалов между двумя металлами возможно лишь при наличии химической реакции на межфазной границе металл-раствор. И те и другие находили тому экспериментальное подтверждение. Так, группа металлов, контакт между которыми (ртуть - висмут, ртуть - серебро и др. (см. табл. 13.1)) в растворах, расплавах электролитов подтверждает контактную теорию Вольта. Однако такие пары металлов, как галлий-ртуть или индий-ртуть этой теории не следуют. Существующие объяснения этого явления наличием такого расплывчатого понятия как лиофильность-лиофобность теоретически не обоснованы и не всегда оправданы. [c.287]

Легко видеть, что перечисленные причины энергетической неравноценности атомов на поверхности металла не имеют связи с теорией местных элементов, ибо ее основой служит представление о существовании разности электродных потенциалов между участками поверхности. Но ни соседство двух разных по природе атомов в твердом растворе, ни различное расположение их на поверхности кристаллического рельефа, ни флуктуация энергии вследствие теплового движения не могут привести к разности электродных потенциалов. Само понятие электрод неприменимо к отдельным атомам, и два атома не могут образовать гальванический элемент, т. е. макроскопическую систему. [c.191]

Отличие строения атомов различных элементов от строения атомов инертных газов. Валентные электроны. Образование ионов и молекул с ковалентной и электровалентной связью. Понятие об ионизационном потенциале и сродстве к электрону. Перемена валентности элемента как окислительно-восстановительный процесс. Приемы составления уравнений окислительно-восстанови-тельных реакций электронная схема, ионное и молекулярное уравнения. Примеры окислительно-восстановительных реакций в кислой, нейтральной и щелочной среде. Окислительно-восстановительные процессы как источник электрического тока. Гальванические элементы. Нормальные окислительно-восстановительные потенциалы и их значение. Электролиз. Законы Фарадея. Электрохимический эквивалент и химический эквивалент. Расчет химических эквивалентов элементов и сложных веществ в окислительно-восстановительных реакциях. [c.73]

Несмотря на все вышесказанное, использование понятия электродного потенциала весьма целесообразно и в практических целях. Для практического расчета э. д. с. гальванических элементов используется понятие так называемого нормального потенциала электрода. Прежде чем рассматривать это понятие и метод его практического использования, приведем аналогичный пример из другой области. [c.153]

Подобное же понимание электрохимии было характерным и для другого крупного представителя русской и советской науки — Л. В. Писаржевского, который впервые сформулировал условия, необходимые для осуществления взаимного превращения электрической и химической форм энергии. Им было показано, что это превращение происходит лишь в определенных системах, которые могут быть названы электрохимическими. Понятие электрохимической системы включает в себя, как частные случаи, гальванические элементы и электролитические ванны и является более общим, чем понятия об электрохимических ячейках или об электрохимических цепях . [c.3]

К середине, вернее, уже во второй половине, XIX века относятся работы физиков и математиков Г. Гельмгольца (1821—1894), У. Томсона (1824—1907) и В. Гиббса (1839— 1 №2), создавших термодинамику гальванических элементов. Гельмгольц впервые (1873) сформулировал понятие о двойном электрическом слое (конденсатор Гельмгольца). [c.13]

Сроком хранения или сохранностью называется время с момента изготовления аккумулятора до ввода его в эксплуатацию, в течение которого находящийся в определенных условиях аккумулятор сохраняет свои основные эксплуатационно-технические характеристики. В отличие от аккумуляторов гальванические элементы характеризуются только понятием сохранности, представляемым как время, па протяжении которого элемент сохраняет определенный процент номинальной емкости. [c.50]

Замкнутая часть пространства, в котором может протекать по меньшей мере одна электрохимическая окислительная и одна электрохимическая восстановительная реакция, называется по Л. И. Антропову электрохимической системой. Электрохимическая система, таким образом, состоит нз проводников первого рода и находящихся в соприкосновении с ними проводников второго рода. Понятию электрохимическая система эквивалентны часто встречающиеся в литературе названия гальванический элемент , электрохимическая ячейка , цепь . Проводников второго рода, как й первого, в электрохимической системе может быть один или несколько. Проводниками первого рода могут быть металлы или полупроводники с электронной проводимостью. Проводниками второго рода могут быть твердые соединения (твердые электролиты), индивидуальные расплавленные соединения или растворы соединений в расплавах, воде, органических и неорганических растворителях. [c.12]

Еще в прошлом столетии М. Фарадей показал, что э. д. с. гальванического элемента характеризует полезную работу (выигрыш энергии) в результате протекания в нем химической реакции. Свою идею Фарадей не мог четко сформулировать (в то время не существовало даже понятия энергии). Однако интуитивная идея Фарадея была гениальной. Она была развита Бертолле, Гиббсом и Гельмгольцем, которые разработали законченную теорию э. д. с. гальванического элемента. Используя уравнение (2.16), правую часть уравнения (2.21) легко выразить через химические потенциалы [c.107]

Величину (Г2+, входящую в формулу, называют активностью водородного иона в исследуе.чом растворе. Определенное таким образо.м понятие активности ке вполне строго, так как зависит не только от стандартного электрода, но и от диффузионного потенциала в гальваническом элементе, служащем для измерения В случае сильно кислых и сильно щелочных растворов диффузионный потенциал может достигать значительной величины. В силу этого понятие активности водородного иона и связанное с ним понятие показателя водородных ионов (pH), определяемое формулой [c.20]

Понятие о гальванических элементах [c.31]

Раньше равновесие между металлом и раствором характеризовали вели" чиной так называемой электролитической упругости растворения. Понятие это было введено (1889) Нернстом на этом понятии основывалась осмотическая теория гальванических элементов. Электролитическая упругость растворения рассматривалась как величина, количественно характеризую -цая способ- [c.403]

Под знаком суммы находятся произведения обобщенных сил (р, 0, Е и т. д.) на дифференци обобщенных координат (dV, dS, de и т. д.). В каждом частном случае в зависимости от исследуемой системы понятия сила и координата имеют определенный физический смысл. В термодинамике это чаще всего произведение pdV, выражающее работу расширения при постоянной температуре , а также соответствующие выражения работы сил поверхностного натяжения (в термодинамике адсорбции) или работы электрических сил (в термодинамике гальванического элемента). [c.121]

Впервые понятие и термин многоэлектродный гальванический элемент были введены Г. В. Акимовым в 1930 г. [65]. [c.133]

Заметьте, как изменилось содержание понятия модель . Помните, мы рассказывали, что Дюбуа-Реймон тоже построил модель мышцы для объяснения потенциала повреждения на основе работы электромоторных молекул. Он паял модель из крохотных гальванических элементов,, и в ней на самом деле циркулировали реальные токи. Модель же X — X существует как система уравнений или программа для ЭВМ. [c.98]

Для определения потенциала отдельного электрода составляют гальванический элемент из электрода сравнения (с. в. э.) и исследуемого электрода. С. в. э. обладает важным свойством — неполя-ризуемостью. Понятием поляризуемость характеризуют способность электродов изменять потенциал при пропускании через гальванический элемент тока от внешнего источника. Поляризуемость зависит от плотности тока обмена на электроде чем ток больше, тем поляризуемость меньше. Однако существенно не абсолютное значение, а соотношение между плотностями тока обмена и поляризующего тока первый на с. в. э. равен 1А/м . При измерениях э. д. с. вблизи равновесия значения плотностей тока обмена на несколько порядков меньше тех, что регистрируются нуль-инструментом или высокоомным (вакуумным) вольтметром. Такие плотности тока не влияют на равновесие электрода, т. е. на его потенциал. В условиях измерений с.в. э. неполяризуем, значит измеренная на компенсационной установке э. д. с. точно равна потенциалу сопряженного с с. в. э. электрода. [c.148]

В предыдущем разделе мы ввели понятие стандартного электродного потенциала химической реакции. Для практических целей полезно шать, какой вклад вносит в ЭДС цепи каждая полуреакция. Потенциал полной реакции складывается из суммы потенциалов по-луреакций. Однако невозможно осуществить процесс восстановления без процесса окисления и наоборот. Поэтому, если мы составим 1 альванический элемент на основе какой-либо реакции, то мы не сможем экспериментально измерить потенциалы полуреакций. Мы получим одно уравнение с двумя неизвестными (потенциалы двух полуреакций). Однако можно сравнить между собой потенциалы двух полуреакций, если проводить их по очереди в гальваническом элементе, в одну из ячеек которою поместить некоторую стандартную систему, в 01ад которой в ЭДС принять за условный ноль. Такую систему называют электродом сравнения. Поясним сказанное на примере. [c.167]

Биметаллическая коррозия возникает при работе биметаллического коррозионного элемента, т.е. гальванического элемента, в котором электроды состоят из разных материалов. Они могут быть образованы двумя различными металлами или металлом и другим электронным проводником, например графитом или магнетитом (рис. 43). Биметаллическую коррозию часто называют гальванической корразиеО.Однако это понятие имеет и более широкую трактовку, которая включает в себя также коррозию в результате действия других типов элементов, например концентрационных. [c.39]

Будущий знаменитый немецкий физик и физикохимик родился в 1864 г. в заштатном городке Бризене (ныне он называется Вомбжезно и находится на территории Торуньского воеводства в Польше). С девятнадцати до двадцати трех лет талантливый юноша сменил четыре университета, стараясь как можно полнее удовлетворить жажду знаний. Он учился сначала в Цюрихе, затем — в Берлине и Граце и, наконец, в Вюрцбурге. В 1887 г. он представил и успешно защитил диссертацию Об электродвижущих силах, вызванных магнетизмом в металлических пластинах, через которые проходит тепловой поток . После этого молодой ученый стал ассистентом одного из ведущих физикохимиков Европы Вильгельма Оствальда и работал вместе с ним в Лейпциге. Через семь лет ученый получил должность профессора в Гёттингенском университете впоследствии он возглавил Институт физической химии в Берлине. В это время он разработал теорию гальванического элемента, развил свои исследования по электрохимии и начал заниматься общими вопросами термодинамики. К 1906 г. он совершил научное открытие, которое его прославило он сформулировал третий закон термодинамики, который связан с понятием об абсолютном нуле температур. Этот ученый был не только теоретиком, но и умелым изобретателем, который создал водородный электрод , свинцовый аккумулятор и электрическую лампу со стерженьком накаливания из оксидов циркония, тория и иттрия. Кто же этот ученый [c.275]

Прж изучении электродов гальванических элементов и аккумуляторов необходимо четко разграничивать процессы, происходящие в электролите (внзггренняя часть цепи) и во внешней цепи. Электрод, вводящий электроны или отрицательно заряженные ионы в данную часть цени, называют по отношению к ней катодом. Электрод, уводящий электроны или вводящий положительно заряженные ионы, называется анодом. Таким образом, понятия катод и анод являются относительнынш. При обозначении полюсов гальванических элементов, аккумуляторов и батарей условились обозначения электродов катод (минус) и анод (плюс) всегда указывать по отношению к потребителю электроэнергии (т. е. к внешней части цепи). [c.168]

Прямая дорога, по которой движется уже более полутора столетий авангард электрохимии (учение о строении двойного электрического слоя ДЭС) подошел к шаткому мостику (в виде моделей 2-3 параллельных или последовательных конденсаторов), с которого легко свалиться и упасть на другую, отходяшую в сторону, но твердую дорогу. Эта ситуация напоминает математическую область, называемую теорией бифуркаций. Происхождение этого термина вытекает из того факта, что единственное решение, которое имеет система уравнений (система взглядов — в данном случае) При некотором критическом значении параметров достигает так называемой точки бифуркации, начиная с которой для системы открываются новые возможности, приводящие к одному или нескольким решениям. Теория бифуркаций преследует цель для каждой данной задачи найти аналитические выражения в точках бифуркаций и построить приближенные решения для новых ответвлений путей процесса (реакции). В нашем случае — предложить аналитические решения некоторых вопросов строения ДЭС и связанных с ним явлений. В этой книге все внимание будет сконцентрировано только на первой части данной цели, поскольку построение нового ветвления решений — очень длинная и сложная задача, лежащая за пределами книги. Поскольку первая задача поиска бифуркации решений заключается в определении точек бифуркации (точек неустойчивости системы), здесь кратко перечислим только некоторые из них по законам электростатики два незаряженных металла должны иметь и одинаковые потенциалы (в электрохимии два разнородных незаряженных металла в одной и той же среде имеют разные потенциалы) в области неравновесных явлений неопределенный физический смысл имеют понятия безбарьерньтй , безактива-ционный разряды при выделении водорода, неодинаковые коэффициенты переноса, подразумевающие разные доли тока, текущие на анод и катод при одном и том же общем токе во внешней цепи гальванического элемента несовпадение зависимости электрической проводимости раствора от концентрации электролита, рассчитанные по основным законам электрохимии закону Кольрауша и закону разбавления Оствальда и др. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология