Элемент гальванический, обратимый

Если химическая реакция в гальваническом элементе протекает обратимо, то связь между э.д.с. и изменением энергии Гиббса в окислительно-восстановительном процессе при постоянных температуре и давлении может быть выражена соотношением [c.58]

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]

Обратимые и необратимые цепи. Общие термодинамические условия обратимости применительно к работе гальванических элементов могут быть сформулированы следующим образом. Гальванический элемент работает обратимо при соблюдении двух условий 1) если его э. д. с. лишь на бесконечно малую величину превышает приложенную к нему извне и противоположно направленную э. д. с. (обратимость условий работы) и 2) если реакция в элементе может быть полностью обращена в противоположном направлении при приложении к нему извне противоположно направленной э. д. с., которая лишь на бесконечно малую величину превышает э. д. с. данного элемента (обратимость самой цепи, т. е. химических реакций, происходящих на электродах). [c.421]

Вторичный элемент - гальванический элемент с обратимой реакцией ячейки. [c.93]

Представим себе, что гальванический элемент, помещенный в калориметр, замкнут накоротко. В этом случае производимая им электрическая энергия полностью превратится в тепло, количество которого равно тепловому эффекту реакции ДЯ, и, следовательно, работа будет равна нулю. Пусть теперь реакция в элементе осуществляется обратимо, например провода от электродов выведены из калориметра и электрический ток производит работу. Тогда, очевидно, часть освобождающейся при реакции энергии превратится в электрическую работу А, а другая часть д останется в виде тепла и будет измерена в калориметре. Согласно первому закону термодинамики [c.159]

Изменение изобарно-изотермического потенциала в результате химической реакции, протекающей в гальваническом элементе (если элемент работает обратимо), связано с э. д. с. уравнением [c.263]

Реакцию можно провести обратимо в топливном гальваническом элементе. В обратимых условиях при Т = 298,15 К и р = 1 атм энтальпия реакции равна —48,64 кДж. Отсюда изменение энтропии реакции равно —48,64/298,15 = = —163,1 Дж/(моль-К). [c.98]

Как указано выше, гальванический элемент работает обратимо лишь в том случае, когда э. д. с. только на бесконечно малую величину превышает противоположно направленную э. д. с., приложенную к нему извне. Следовательно, только в таких условиях производимая им работа будет равна максимальной работе реакции и разность потенциалов на электродах будет наибольшей. Чем больше реальные условия работы отличаются от указанных, тем меньшей будет э. д. с. элемента и тем больше будет различаться фактически получаемая от него работа от максимальной работы реакции. [c.424]

Следует отметить, что гальванический элемент, дающий электрический ток, находится в неравновесном состоянии. С уменьшением силы тока разность потенциалов между электродами возрастает. Если сила тока бесконечно мала и система практически находится в состоянии равновесия, то элемент работает обратимо. Максимальная разность потенциалов, достигаемая при обратимой работе гальванического элемента, называется его электродвижущей силой. [c.121]

Для иллюстрации полученных результатов рассмотрим изобарно-изотермический переход из одного и того же исходного состояния в одно и то же конечное состояние разными способами. Конкретным примером может служить химическая реакция в гальваническом элементе. При обратимом проведении процесса (как будет показано в гл. 5, для этого необходимо приложить к клеммам гальванического элемента противоположно направленную разность потенциалов, меньшую, чем ЭДС гальванического элемента, на бесконечно малую величину) может быть получена работа А гх.р.т. При необратимом проведении преврашения тех же количеств веществ, когда преодолеваются внешние силы (например, путем пропускания электрического тока через обмотку электродвигателя), совершается работа [c.90]

Пусть в гальваническом элементе при обратимом протекании реакции uA+bB- + dD перенесено zF электричества. Подставим (5.60) в уравнение изотермы химической реакцни [c.220]

Термодинамика гальванических элементов. Гальванические влементы широко используются для определения изменения свободной энергии Гиббса электрохимической реакции. Это связано с тем, что многие реакции в гальванических элементах протекают обратимо при постоянных температуре и давлении. Работа, совершаемая элементом в этих условиях, представляет максимальную полезную работу и равна произведению его ЭДС Е на количество прошедшего электричества ПеР, где Р = =96487,0 Кл/моль (число Фарадея), Ле —заряд иона, т. е. [c.252]

Для иллюстрации полученных результатов рассмотрим изобарно-изотермический переход из одного и того же исходного состояния в одно и то же конечное состояние разными способами. Конкретным примером может служить химическая реакция в гальваническом элементе. При обратимом проведении процесса (как будет показано в гл. 5, для этого необходимо приложить к клеммам гальванического элемента противоположно направленную разность потенциалов, меньшую, чем ЭДС гальванического элемента, на бесконечно малую величину), может быть получена работа Лтах.р.г. При необратимом проведении превращения тех же количеств веществ, когда преодолеваются внешние силы (например, путем пропускания электрического тока через обмотку электродвигателя), совершается работа Ар,т. Если же внешних сил нет (например, при коротком замыкании цепи), то никакой полезной работы не совершается. Так как G — функция состояния, ее уменьшение во всех трех случаях одинаково, но работа в первом случае равна —ДО, во втором — меньше —ДО, а в третьем равна нулю. [c.75]

Во втором случае часть этого изменения внутренней энергии — свободная энергия Д<7— может быть превращена в работу. Если реакция в гальваническом элементе проводится обратимо, то сопровождающая ее убыль свободной энергии полностью идет на производство электрической работы. [c.154]

Гальванический элемент работает обратимо, если электрохимические процессы, в результате которых возникает ток, обратимы. Это означает, что реакции, происходящие [c.378]

Пример 16. Рассчитать изменение энтальпии ДЯ и количество теплоты д, выделяющееся в гальваническом элементе при обратимом протекании в водном растворе реакции [c.271]

При работе гальванического элемента химическая энергия реакции превращается в электрическую. Если химическая реакция в гальваническом элементе протекает обратимо, то получаемая работа будет максимальной. Это позволяет использовать электродвижущую силу гальванического элемента для определения изменения свободной энергии Гиббса АС проходящей в нем реакции. [c.250]

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

Поскольку гальванический элемент дает ток, он может производить электрическую работу А, например вращать электрический мотор. Эта работа будет максимальной, если элемент работает обратимо. Электрическая работа равна произведению разности потенциалов между электродами, т. е. электродвижущей силы Е (э.д.с.), на количество протекшего через цепь электричества. В рассматриваемом элементе, когда в реакцию вступает по 1 моль двухвалентных цинка и меди, через цепь переносится количество электронов, равное удвоенному числу Авогадро — Ма (6,02-102 ), или, другими словами, 2 моль электронов, которые переносят количество электричества, равное 2-96 485 Кл или 2 фарадея (2Е). Поэтому работа А = 2РЕ. В общем случае А = пРЕ, где п —число электронов, которые участвуют в реакции, протекающей в элементе. Так как при обратимых процессах при постоянных р и Г работа равна убыли энергии Гиббса Л = —АО, то [c.105]

Рис. IX. 1. Схема, иллюстрирующая работу гальванического элемента в обратимых условиях

При измерении э. д. с. гальванических элементов необходимо, чтобы химическая реакция в гальваническом элементе протекала обратимо, что возможно при небольшом значении силы протекающего тока. Этому требованию удовлетворяет компенсационный метод измерения э. д. с. (метод Поггендорфа), в котором при приближении к компенсации через гальванический элемент проходят токи с силой не более 10 А. [c.554]

Максимальное значение напряжения гальванического элемента, соответствующее обратимому протеканию реакции, называет- [c.334]

Задача 8. При работе гальванического элемента в обратимых [c.226]

Работа любого гальванического элемента будет определяться разностью потенциалов (ЭДС) и величиной прошедшего электрического заряда. Определим работу медно-цинкового элемента, полагая, что в раствор перешел 1 моль цинка или выделился на медном электроде 1 моль меди, что эквивалентно. Считаем, что активности растворов электролитов равны единице и что элемент работает обратимо (/=0). [c.235]

Определим работу гальванического элемента при условии, что элемент работает обратимо (1—0), активные концентрации ионов и Zn равны 1, и в раствор перешел грамм-атом Zn, что эквивалентно осаждению из раствора грамм-атома Си. [c.274]

Э. д. с. и реакция в элементе. Уравнение (1.3) выражает соотношение между э. д. с. гальванического элемента и уменьшением свободной энергии, когда реакция в элементе протекает обратимо. Обе эти величины измеряют тенденцию к протеканию реакции в элементе. Уместно рассмотреть далее влияние изменения концентрации или активности индивидуальных реагентов пли продуктов реакции на величину э. д. с. . Для этого напишем реакцию, происходящую в элементе, в общем виде [c.15]

Гальванический элемент работает обратимо, если электрохимические процессы, в результате которых возникает ток, обратимы. Это означает, что реакции, происходящие при приложении к элементу э. д. с. извне (при обратном течении тока), об-ратны тем, которые происходили при прямом течении процесса. [c.425]

Максимальное напря . е гальванического элемента, отвечающее обратимому протеканию происходящей в нем реакции, называется электродвижущей силой Е (5. д. с.) элемента. Если реакция осуществляется в стандартных условиях, т. е если все вещества, участвующие в реакции, находятся в своих стандартных состояниях, то наблюдаемая при этом э. д. с. называется стандартной электродвижущей силой данного элемента. [c.178]

Но поскольку эта работа зависит от силы тока, то и напряжение между полюсами элемента тоже зависит от силы тока (Р — величина постоянная). В предельном случае, отвечающем обратимому протеканию реакции, напряжение будет максимальным. Максимальное З11ачение напряжения гальванического элемента, соответствующее обратимому протеканию реакции, называется электродвижущей силой (э.д.с.) данного элемента. [c.276]

После прохождения через элемент 1 f кулонов электричества (IF) образуется по 1 экв ионов С+ и А и исчезает такое же количество веществ С и А в соответствии с законом Фарадея. Наш гальванический элемент, таким образом, может служить источником электрического тока и, следовательно, совершать электрическую работу, благодаря протеканию к нем химической реакции (IX. 3). Если все процессы в этом элементе происходят обратимо и при Т, р = onst, то электрическая работа, совершаемая элементом при прохождении IF и равная FE, будет максимальной полезной работой процесса и по (1.90) равна убыли энергии Гиббса при образовании 1 экв ионов С+ и А- по реакции (IX. 3) [c.480]

Общие термодинамические условия обратимости применитель- но к работе гальванических элементов могут быть сформулированы следующим образом. Гальванический элемент работает обратимо при соблюдении двух условий I) если его ЭДС лишо на бесконечно малую величину превышает приложенную к нему извне и противоположно направленную ЭДС и 2) если реакция в элементе может быть полностью обращена в противоположном направлении при приложении к нему извне противоположно направленной ЭДС, которая лишь на бесконечно малую величину превышает ЭДС данного элемента. [c.335]

Очевидно, чем ближе протекание реакций в гальваническом элементе к условиям обратимости, тем большая часть АО превращается в работу. Величина Р, которая характеризует связанную энергию, определяет количество тепла, неизбежно выделяющегося (или поглощающегося) в том случае, когда элемент работает обратимо. Так как 1дА0/дТ)р = —А8 и (дАО/дТ)р=—пр( Е/йТ] то [c.211]

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]

Проведенное в разделе III обсуждение результатов, полученных методом э.д.с., дает основания считать, что гальванические элементы работали обратимо и к изменению термодинамических функций AG°, АН° и AS°, отвечающих как реакциям суммарных потенциалобра-з ющих процессов элементов, так и реакциям образования трифторидов из элементов, применим 2-й закон термодинамики АС° = АЯ°—7 А5°, где Т — средняя температура исследования элемента. [c.135]