Элемент Вольта

Рис. 21. Схема гальванического элемента Вольта

Химическая поляризация. Химическая поляризация связана с замедленностью одной из стадий электрохимической реакции. Такая замедленная стадия ограничивает в целом весь электрохимический процесс и в конечном итоге лимитирует величину тока, который может проходить через электрод. Этот вид поляризации в отдельных случаях может проявляться даже при очень малых плотностях тока. Химическая поляризация часто наблюдается при разряде ионов водорода и кислорода. Она зависит от материала электрола, на котором происходит выделение водорода. Например, если в элементе Вольта заменить медный электрод на платиновый, то процесс разряда ионов водорода сохранится как токообразующий процесс, но напряжение элемента возрастет при этом на 0,45 В. Если заменить медный электрод на свинцовый, то напряжение, наоборот, уменьшится на 0,57 В. [c.22]

Исторически первым химическим источником тока был элемент итальянского физика Вольта (1800). Элемент состоял из чередующихся медных и цинковых пластин, разделенных прокладками фетра, смоченного раствором серной кислоты. Соберите такой элемент, воспользовавшись вместо фетра тканью или фильтровальной бумагой. Рассчитайте максимальное значение ЭДС, которую можно получить на одной секции элемента. Загорается ли лампочка от карманного фонаря при ее подключении к элементу Напишите уравнение реакций на катоде и аноде. Объясните, почему вследствие выделения на медном электроде газообразного водорода элемент Вольта не имеет постоянного напряжения. [c.354]

В медноцинково м элементе и элементе Вольта реакции протекают по уравнениям [c.108]

Электродные реакции в элементе Вольта [c.205]

При протекании тока в этом элементе происходит концентрационная поляризация отрицательного электрода, вызванная растворением цинка, и химическая поляризация медного электрода. Поляризация называется химической в том случае, когда она вызывается изменением химической природы электрода. Так, в элементе Вольта поверхность медного электрода насыщается водородом и образуется водородный электрод , потенциал которого более низкий, чем потенциал медного электрода. [c.205]

Любой гальванический элемент принципиально может быть источником постоянного тока. Но лишь немногие из них удовлетворяют требованиям, делающим возможным их техническое использование. В свое время широко применялись и сыграли большую роль в электрохимии элементы Вольта и Даниэля — Якоби. [c.220]

В качестве примера необратимого элемента рассмотрим элемент Вольта [c.239]

Рис. 1. Схема элемента Вольта

Электрохимической системой называется совокупность веществ химического источника тока, принимающих участие в электрохимической токообразующей реакции. В обозначении электрохимической системы в левой части указывают знак заряда и формулу вещества отрицательного электрода, в правой части — знак заряда и формулу вещества положительного электрода. Между ними ставятся формулы компонентов электролита, которые отделяются от формул веществ электродов вертикальными линиями. Напр имер, для элемента Вольта [c.9]

Элемент Вольта и любые другие химические источники тока всегда содержат электроды, состоящие из проводников первого ро-да — металлов, графита И некоторых других веществ. Проводник первого рода характеризуются электронной проводимостью. Прохождение тока через них объясняется передвижением электронов. В химических источниках тока через твердые вещества с электронной проводимостью осуществляется отвод или подвод электронов к реагирующим веществам. [c.8]

Электроды, на которых протекают процессы окисления, сопровождающиеся образованием положительных и разрядом отрицательных ионов, называются анодами. Электроды, на которых протекают процессы восстановления, сопровождающиеся образованием отрицательных или разрядом положительных ионов, называются катодами. В элементе Вольта анодом (отрицательным электродом) является цинковая пластина, а катодом (положительным электродом) — медная. Кроме электродов, любой химический источник тока содержит растворенный в воде, а в более редких случаях — расплавленный или твердый электролит. В отличие от проводников первого рода растворы электролитов, или проводники второго рода, характеризуются ионной проводимостью. К электролитам относятся растворимые в воде или другом растворителе соли, щелочи и кислоты. Прохождение тока через проводники второго рода объясняется передвижением ионов. Растворы электролитов обычно в технической литературе и на производстве химических источников тока не совсем точно называют просто электролитами. [c.8]

В элементе Вольта электролитом является раствор серной кислоты, в котором находятся положительные ионы водорода Н+ и [c.8]

Рассмотрим процессы, протекающие в элементе Вольта при разряде. [c.8]

Электрическая энергия элемента Даниэля — Якоби получается за счет химической энергии последней реакции. В отличие от элемента Вольта элемент Даниэля — Якоби является обратимым, т. е., пропуская ток от внешнего источника в обратном направлении, можно привести элемент в исходное состояние. [c.287]

Медь незаменима для устройства электродов у электролитических ванн (гл. 17, 2), у некоторого типа элементов (Вольта, Даниэля) и у приборов для изучения явлений электролиза. [c.188]

При современном техническом уровне развития топливных элементов мы здесь ограничимся обсуждением собственно элементов. При этом вспомним, что к открытию элемента Вольта, послужившего прототипом топливных элементов, привело известное исследование действия тока электрического ската. Гальвани в 1791 г. постулировал тесную связь между электрическими явлениями у электрических скатов, с одной стороны, и обнаруженным им животным электричеством в мышцах и нервах — с другой. Вольта, напротив утверждал, будто Гальвани демонстрировал не животное , а металлическое электричество, которое, по его мнению, получалось при соприкосновении двух неодинаковых металлов. Он был, безусловно, прав в том, что лягушачья лапка в историческом опыте Гальвани играет роль чувствительного детектора, но в отрицании животного электричества Вольта ошибся, хотя это ошибочное заключение и повело к созданию электрохимического элемента, получившего название гальванический .. Сложив несколько элементов, Вольта получил те самые столбы Вольта, которые послужили основой наших современных батарей, как, например, батарей Бэкона (см. фиг. 152), фирмы Аллис—Чалмерс (см. фиг. 162—165) и компании Юнион карбайд (см. фиг. 4в и 1496). [c.462]

Элемент Вольта состоит из медной и цинковой пластин, погруженных в разбавленный раствор серной кислоты. Вследствие выделения на медном электроде газообразного водорода (поляризация, см. 8.5) элемент Вольта не обладает постоянным напряжением. Это был исторически первый химический источник тока, созданный итальянским физиком Вольта (1800 г.) в виде чередующихся медных и цинковых пластин, разделенных полосками фетра, смоченного раствором серной кислоты. [c.218]

При графическом анализе метод довольно прост и основан на использовании двух элементарных приемов вольт-амперную характеристику участка цепи, содержащего параллельное соединение нелинейных элементов, получают графическим суммированием вольт-амперных характеристик всех этих элементов по току при последовательном же соединении нелинейных элементов вольт-амперную характеристику участка цепи находят путем графического суммирования вольт-амперных характеристик отдельных элементов по напряжению [40]. [c.84]

В качестве примера необратимого гальванического элемента можно привести так называемый элемент Вольта, в котором используются медный и цинковый электроды, погруженные в слабый раствор серной кислоты. Если включить этот элемент в электрическую цепь, то ток в цепи будет идти от медного электрода к цинковому при этом цинк растворяется в кислоте, а на медном электроде выделяется водород. Если же попытаться осуществить процесс в обратном направлении, т. е. пропускать через электролит ток от внешнего источника электроэнергии, то в кислоте будет растворяться медный электрод, а на цинковом электроде будет выделяться водород. Следовательно, процесс в этом гальваническом элементе обратить не удается поверхности электродов не возвращаются в исходное состояние. [c.271]

Первый гальванический элемент был применен Вольта. Он состоял из медных и цинковых пластинок, разделенных сукном, смоченным раствором серной кислоты. При последовательном соединении большого числа пластинок элемент Вольта обладает значительной э. д. с. [c.284]

Схема элемента Вольта представлена на рис. 96. [c.284]

Рис. 96. Схема элемента Вольта

Суммарное уравнение реакции, за счет которой гальванический элемент Вольта дает электрический ток, выглядит так [c.285]

Для изготовления элемента Вольта нужна пластинка из амальгамированного цинка. Тщательно очистить поверхность цинковой пластинки наждачной бумагой, промыть водой, а затем спиртом и снова водой. Положить пластинку в ванну с раствором соли ртути на 5—10 мин (работы с солями ртути проводить на специальном противне). Промыть цинковый электрод водой и закрепить на одной из стенок батарейного стакана. На противоположной стенке подвесить очищенную медную пластинку. Налить в стакан 1 н. раствор серной кислоты. Присоединить вольтметр с небольшим потреблением тока. Что при этом наблюдается Написать уравнения реакций, происходящих на электродах. Зачем цинковая пластинка амальгамируется Чему равна электродвижущая сила данного элемента Какие еще гальванические элементы применяются [c.81]

Любая гальваническая цйяь в целом никогда не находится 1) равновесии. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая (в указанном выше смысле) цепь в целом далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникает электрический ток измеримой силы, т. е. цепь совершает работу, необратимо приближаясь к равновесию. Разомкнутая цепь только временно сохраняется почти неизменной. Например, в разомкнутом элементе Даниэля — Якоби происходит диффузия ионов Си2+ через раствор к цинковому электроду при соприкосновении цинкового электрода с ионами меди происходит необратимая (без совершения работы) реакция вытеснения ионов Сц2+ из раствора металлическим цинком, т. е. та же реакция, которая служит источником тока при работе с лемента. [c.519]

После изобретения первого гальванического элемента Вольта более полувека элементы оставались единственным источником получения электрического тока В их развитии можно отметить следующие основные этапы применение в 1833 г деполяризаторов, что позволило сделать напряжение элементов более устойчи йым, использование в 1836 г. нейтрального электролита, повысившее сохран ность источников тока, разработка в 1865 г. элементов с твердым деполяризато ром, что обеспечило увеличение коэффициента полезного действия элемента, изо бретение в 1888 г. сухих элементов и, наконец, применение а 1914 г. в качестве деполяризатора кислорода воздуха. [c.13]

Примером необратимого элемента может служить элемент Вольта 2п Н2304 Си. При прямом протекании процесса, т. е. в тех случаях, когда элемент дает ток, происходят реакции [c.378]

Электрохимические реакции на электродах, вызывающие прохождение тока в проводнике, протекают только при замкнутой цепи и прекращаются при ее размыкании. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (например, реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая, с точки зрения химизма процесса, цепь в общем далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникнет электриче- [c.239]

ЭДС работающего элемента всегда меньше той, которая отвечает обратимой электрохимической реакции. Причина этого — поляризация электродов. В элементе Даниэля — Якоби с растворением цинкового электрода накапливаются 2п2+-ионы в приэлектродном слое. Вследствие этого потенциал цинка повышается. У медного электрода концентрация u +-иoнoв уменьшается в результате их восстановления и потенциал меди понижается. Изменение потенциала электрода по сравнению с исходным равновесным значением, вызванное изменением концентрации потенцналопределяющих ионов в растворе, называется концентрационной поляризацией. Этот вид поляризации наблюдается и в элементе Вольта [c.252]

Наибольшее распространение получили гальванические элементы Вольта, Даниэля — Якоби и Леклакше. [c.218]

Медный электрод в элементе Вольта является инертным электродом и на границе с раствором серной кислоты играет роль водородного электрода (см. 2). Потенциал такого водородного электрода постепенно смещается в отрицательную сторону за счет увеличения [Но] иуменьш еиия [Н+]. В результате этого электро- 4- [c.285]

Разберем работу элемента Вольта — первого в истории гальванического элемента. Его медная и цинковая нластхшы (электроды) погружены в 10%-ныл раствор Нг804. Потенциал медного электрода выше, чем потенциал цинкового. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология