Гальванические элементы отдых

Другой вид растрескивания под напряжением известен как водородное охрупчивание. В этом разделе уже говорилось, что ионы водорода, образующиеся в гальваническом элементе, отдают свой заряд на катоде и отходят от него в виде пузырьков молекулярного водорода. Однако некоторое количество водорода остается в атомарном виде и способно внедряться в сталь. Обычно количество такого атомарного водорода настолько мало, что не способно нанести никакого вреда. Однако в присутствии сероводорода образование атомарного водорода усиливается в сталь внедряется большее количество такого водорода, концентрирующегося в точках максимальных напряжений. [c.389]

В гальванических элементах, которые вы сделали в лабораторной работе, каждый металл и раствор его соли составляют полуячейку. В медно-цинко-вом элементе в полуячейке с цинком, погруженном в раствор нитрата цинка, происходит окисление (потеря электронов). В полуячейке, составленной из меди и хлорида меди, происходит восстановление. Ряд напряжений позволяет нам предсказать, что цинк окисляется (отдает электроны) активнее меди. В этой ячейке протекают следующие полуреакции (отдельные этапы переноса электронов) [c.529]

Гальванические первичные элементы. Гальваническими первичными элементами называют устройства для прямого преобразования химической энергии заключенных в них реагентов в электрическую энергию. Реагенты (окислитель и восстановитель) входят непосредственно в состав гальванического элемента и расходуются в процессе его работы. После расхода реагентов элемент не может больше работать. Таким образом, это источник тока одноразового действия, поэтому его еще называют первичным химическим источником тока. Гальванический элемент характеризуется э. д. с., напряжением, емкостью и энергией, которую он может отдать во внешнюю цепь. Э. д. с. элемента определяется термодинамическими функциями протекающих в нем процессов (см. 53). Напряжение элемента и меньше э. д. с. из-за поляризации электродов и омических потерь. [c.358]

В рассматриваемом элементе Якоби —Даниеля цинк легче отдает свои валентные электроны, чем медь, т. е. потенциал цинкового электрода является более отрицательным. Если соединить металлическим проводником оба электрода, то избыток электронов от цинка будет переходить к меди. Таким образом гальванический элемент дает электрический ток. Это нарушает электростатическое равновесие в обоих двойных слоях, и процессы на электродах возобновляются. Ионы цинка будут переходить в объем раствора, а ионы меди будут восстанавливаться электронами и осаждаться в виде нейтральных атомов металла на медном электроде. [c.104]

В условиях, когда гальванический элемент работает, т. е. отдает образующуюся в нем электрическую энергию, рабочее напряжение всегда оказывается меньше разности величин равновесных электродных потенциалов. Это связано с потерями напряжения в электродах и электролите, с изменением концентрации ионов у электродов, вследствие протекания химических реакций и наличием в элементе внутреннего омического сопротивления прохождению электрического тока. [c.295]

Гальванические элементы представляют собой элементы, в которых окислительно-восстановительная реакция может происходить таким образом, что ее движущая сила создает электрическую разность потенциалов. Это достигается разделением окислителя и восстановителя окислитель затем получает электроны с одного электрода, а восстановитель отдает электроны другому электроду таким образом, электрический ток в самом элементе переносится ионами. [c.323]

Принципиальная схема классического гальванического элемента и его коррозионной модели представлена на рис, 8.1. Напомним, что в классическом элементе анод (например, цинк) отдает свои атомы в виде катионов в раствор электролита, заряжаясь оставшимися электронами отрицательно. Если соединить цинк с катодом (например, графитовым), электроны будут перемещаться в графит и там нейтрализоваться катионами электролита. [c.232]

В гальваническом элементе электрический ток возникает в результате химической реакции, в ходе которой электроны захватываются у одного электрода и освобождаются у другого. Таким образом, реакция состоит из двух частей — реакции окисления на аноде, где восстановленная форма Red отдает электроны (пе), переходя в окисленную форму Ох, [c.182]

ЭДМ-1 является хорошим катализатором (компонентом гопкалита), адсорбентом (хорошо поглощает пары ртути), окислителем органических соединений, компонентом герметиков и пр., но плохим деполяризатором в гальванических элементах ЭДМ-2, наоборот,— хороший деполяризатор, но плохой адсорбент и катализатор. ЭДМ-1 обладает большой дисперсностью и низкой степенью упорядоченности кристаллической решетки, в связи с чем она труднее отдает влагу, легче выделяет кислород, чем другие образцы МпОг. [c.178]

Работа гальванического элемента идет следующим образол Стандартный водородный электрод является катодом (отрица тельный полюс), пара Ре /Ре является анодом (положительны полюс). На катоде молекулы Нг отдают электроны платине сами заряжаются положительно по схеме [c.144]

Электрический ток получают благодаря химическим реакциям, протекающим в гальванических элементах и аккумуляторах. Гальванические элементы представляют собой системы в которых окислительно-восстановительная реакция создает электрическую разность потенциалов. Это достигается разделением окислителя и восстановителя окислитель затем получает электроны с одного электрода, а восстановитель отдает электроны другому электроду таким образом, электрический ток в самом элементе переносится ионами. Аккумуляторы — аналогичные системы, отличающиеся [c.234]

При А /< энтропия системы понижается, т. е. если процесс протекает изотермически, то тепло уходит в окружающее пространство. Равным образом без понижения температуры тепло не может превратиться в работу. Например, при 18° сродство образования воды на 11,7 ккал/моль меньше, чем теплота образования воды (см. стр. 167). Если 18 г гремучего газа при 18° дать обратимо превратиться в воду (это можно приближенно "осуществить, если процесс проводить в гальваническом элементе из водородного и кислородного электродов), то в качестве энергии, производящей работу, можно использовать лишь величину Л= 56,7 ккал (в нашем примере в качестве электрической энергии), хотя теплота образования составляет ккал. Разница отдается в виде тепла в окружающее пространство. Энтропия воды, следовательно,при данной температуре Т = 291° К) на 11,7/291 = 0,039 к ол меньше, чем энтропия гремучего газа. Для разложения 18 г воды, наоборот, нужно использовать только такое количество электроэнергии, которое соответствует 56,7 ккал. Разница в количестве 11,7 ккал получается из окружающего пространства, если процесс идет изотермически и обратимо (ср. стр. 167 и сл). [c.166]

Метод назван так потому, что его осуществляют без применения внешнего источника тока. Метод внутреннего электролиза основан на том, что два металла, будучи опущены в один и тот же раствор, приобретают потенциалы разной величины. При соединении этих металлов проводником образуется гальванический элемент, т. е, в цепи возникает ток. Внутри элемента происходят следующие процессы пластинка, состоящая из металла, имеющего меньший потенциал разложения, постепенно растворяется и выполняет роль анода на другой пластинке, являющейся катодом, разряжаются соответствующие ионы из раствора и отлагается металл. При растворении анодной пластинки образуются положительно заряженные ионы атомы металла этой пластинки отдают соответствующее количество электронов, т, е, окисляются, например [c.335]

Приведенные выше рассуждения относительно э. д. с. и электродного потенциала гальванического элемента относятся к состоянию равновесия, когда гальванический элемент не дает никакого тока (его полюса не соединены проводником) или в крайнем случае отдает очень малый ток (то есть процесс в нем близок к обратимому). Они основываются на обоих началах термодинамики и позволяют сравнительно просто получить надежные результаты, важные как с практической, так и с теоретической точек зрения. [c.159]

Практика предъявляет к современным гальваническим элементам весьма разнообразные требования. Например, пусковые аккумуляторы должны обеспечить значительное количество энергии за короткий промежуток времени (иногда порядка минуты), тогда как маленькие кнопочные элементы наручных часов дают очень небольшой ток в течение длительного времени (до года). Батареи наших транзисторных приемников не работают постоянно (время их непрерывной работы не превышает нескольких часов), а от специальных сигнальных и усилительных устройств требуется, чтобы их гальванический элемент оставался работоспособным в течение многих лет иногда же (например, в предупредительных устройствах) достаточно того, чтобы элемент всегда был готов автоматически вступить в действие при появлении опасности и затем в короткое время отдать максимальную энергию. В одних случаях коэ и-циент полезного действия является второстепенной характеристикой элемента, в других — очень важной. [c.199]

Такой метод, называемый внутренним электролизом, можно иллюстрировать сле-дующим примером. Поместим в стакан с рас-твором СиЗО электроды из платиновой сетки и цинковой пластинки и соединим их между собой при помощи медного провода или клеммы (рис. 75). Полученная таким образом система представляет собой, очевидно, гальванический элемент, в котором металл, имеющий меньший окислительный потенциал (2п), отдает электроны, переходя в раствор в виде ионов 2п-2е = [c.534]

Протекающая в гальваническом элементе окислительно-восста-новительная реакция представляет собой сложный процесс. Она включает собственно электрохимические стадии (превращения атомов, ионов или молекул на электродах), перенос электронов, перенос ионов. Все эти стадии сопряжены между собой и протекают с одной и той же скоростью число электронов, которые за единицу времени отдает цинк, равно числу электронов, принимаемых за это .е время ионами меди. Поэтому скорость реакции, протекающей в гальваническом элементе, пропорциональна количеству электричества, перенесенного по цепи в единицу времени, т. е. силе тока в цепи. [c.266]

Мп, Сг, а есть ионы 80 , 80 , МпО,, СГаО ". При методе полуреакций не нужно знать степеней окисления атомов. Написание отдельных ионных уравнений полуреакций необходимо для понимания химических процессов в гальваническом элементе и при электролизе (см. стр. 186). При этом методе видна роль среды как активного участника всего процесса. Наконец, при использовании метода полуреакций не нужно знать все получающиеся вещества, они появляются в уравнении реакции при его выводе. Вот почему предпочтение надо отдать методу полуреакций (иначе ионно-электронному методу) и применять его при составлении уравнений всех [c.168]

Обратить внимание на обозначение полярности в гальванических элементах. Металл, который в гальваническом элементе отдает электроны (отрицательный электрод), называется анодом, а другой электрод (положительный) называется катодом. Как известно, в гальванических ваннах эти электроды имеют об-затное обозначение. [c.97]

Каждая пара имеет определенный окислительно-восстанови-тельный потенциал и представляет собой полуэлемент. Когда два полуэлемента соединяют проводником первого рода, образуется гальванический элемент, имеющий собственную электродвижущую силу (э. д. с.). Направление этой э. д. с. противоположно той внеш ней э. д. с., которую прилагают при электролизе. Действительно например при электролизе 1 М раствора U I2 потенциал образую щейся у катода пары u +/ u равен стандартному потенциалу ее т. е. +0,34 в (поскольку концентрация Си -ионов равна I г-ион/л а концентрация твердой фазы Си постоянна), потенциал пары I2/2 I равняется +1,36 в, когда раствор становится насыщенным относительно СЬ при давлении его в 1 атм. Как известно, пара с меньшим потенциалом ( u V u) отдает в цепь электроны. Следовательно, при работе возникающего в результате электролиза гальванического элемента на электроде происходит процесс Си—2е- Си +. При этом медь растворяется, окисляясь до Си -+. [c.427]

И соединим их медным проводом или клеммой (рис. 63). Полученная таким образом система представляет собой, очевидно, гальванический элемент, в котором металл, имеющий меньщий окислительный потенциал (Zn), отдает электроны и переходит в раствор [c.449]

Все обычные ХИЭЭ не свободны от двух недостатков. Во-первых, стоимость веществ, необходимых для их работы (иапример, свинца, кадмия), высока. Во-вторых, отношение количества энер-гни, которую может отдать элемент, к его массе мало. На протяжении последних десятилетий ведутся исследования, направленные на создание элементов, при работе которых расходовались бы дешевые вещества с малой плотностью, подобные жидкому или газообразному топливу (природный газ, керосин, водород и др.). Такие гальванические элементы называются топливными. Проблеме топливного элемента уделяется в настоящее время большое внимание и можно полагать, что в ближайшем будущем топливные элементы найдут широкое применение. [c.279]

Величина д — это количество энергии, которо получает одна часть системы (воздух), но отдает другая ее часть (проволока). Между частями системы происходит обмен энергией также и в форме работы гальванический элемент от ьтет, а проволока получает работу электрического тока. Однако, чтобы определить изменение внутренней энергии системы как целого, в данном случае не требуется выяснять энергетический баланс всех составных частей системы но отдельности, поскольку есть возможность ианти итоговые значения Q и А, характеризующие обмен энергией между системой и окружающей средой. Такую возможность Вы легко обнаружите, обратив внимание иа изолированность рассматриваемой системы и вспомнив свойства изолированных систем (см. 0—1). [c.30]

Все обычные ХИТ не свободны от двух недостатков. Во-первых, стоимость веществ, необходимых для их работы (например, свинца, кадмия), высока. Во-вторых, отношение количества энергии, которую может отдать элемент, к его массе ма по Важно иметь э.пементы, при работе которых расходовались бы де-Ш1. В1)1е веш,сстна с малой плотностью, подобные жидкому или газообраз1юму топливу (природный газ, керосин, водород и др.) Такие гальванические элементы называются топливными, (см. разд. 38.3). [c.273]

Рассмотрим процесс (VI. ), который можно представить как комбинацию двух полуреакций (VI. 2) и (VI. 3). Эти полуреакции показывают, что в сущности реакция (VI. 1) — это взаимодействие двух систем 2п2+/2п и Си +/Си, первая из которых отдает электроны, а вторая принимает. Перенос электронов между этими парами может происходить и без непосредственного контакта между ними, а через проводник, если одновременно существует возможность переноса ионов между двумя системами, например посредством электролитического мостика . Комбинацию двух редокс-пар, которая может служить источником элек- рического тока, называют гальваническим элементом. [c.122]

В обоих гальванических элементах, таким образом, присутствует пара Си +/Си, которая в первом случае принимает электроны и действует как окислитель, а во втором — отдает их и действует как восстановитель. Вопрос о собственном потенциале изолированной пары Си +/Си, т. е. вопрос о том, является она окислителем или восстановителем, явно не имеет смысла, так как окисление Си или восстановление возможны только при наличии другого партнера. Следовательно, о потенциале пары Си +/Си можно говорить только, сопоставляя его с потенциалом второй редокс-пары, т. е. когда имеется некоторая разность нотенциалоН. [c.128]

Примером обратимого гальванического элемента является так называемый элемент Даниэля-Якоби, в котором используются медный электрод, погруженный в раствор сульфата меди (Си804), и цинковый электрод, погруженный в раствор сульфата цинка (ZnS04) растворы могут быть разделены пористой водопроницаемой перегородкой для предотвращения перемешивания. При включении этого элемента в электрическую цепь ток идет от медного электрода к цинковому при этом цинк растворяется в растворе электролита и, следовательно, его концентрация в растворе возрастает, тогда как медь из раствора сульфата меди осаждается на медном электроде и, следовательно, концентрация сульфата меди в растворе уменьшается. Если осуществить процесс в обратном направлении, пропуская через электролит электрический ток от внешнего источника, то процесс обращается на цинковом электроде осаждается цинк, и концентрация сульфата цинка в растворе электролита уменьшается, а медный электрод растворяется, и концентрация сульфата меди в растворе электролита увеличивается. Если через этот гальванический элемент в обратном процессе пропустить то же количество электричества, которое отдано электролитом в прямом процессе, то электроды и растворы электролитов вернутся в состояние, соответствующее началу прямого процесса (разумеется, это утверждение справедливо с точностью до необратимых эффектов типа диффузии растворов электролитов через пористую перегородку). [c.271]

Так как, вообще говоря, нет равенства полных термодинамических потенциалов системы в состояниях / и 2, по Zi — 7.2 = Ат , то, чтобы указанный переход 1- 2 действительно был обратимым, система должна быть активирована в том смысле, что химические силы должны быть уравновешены (как это можно себе представить при использовании гальванического элемента или ящика Вант-Гоффа). Только при таком активировании системы химическое сродство Л - исходных веществ друг к другу будет отдано системой в виде работы. Понятно, что для активированной системы должны соблюдаться те же условия Т = onst и р = onst. Следовательно, когда при уравновешивании химических сил звено процесса проводится через равновесное состояние системы, то сумма парциальных давлений реагирую- [c.318]

Гальванические элементы, э. д. с. которых уменьшается с увеличением температуры, то есть dEldT < О, отдают в окружающее пространство тепло, равное AU — [c.145]

В электрохимии катодом называется тот электрод, от которого частицы электролита отбирают электроны, где, таким образом, происходит восстановление (например, Ag++ А ). Анод же — это электрод, которому частицы электролита отдают электроны, то есть где происходит окисление (например, Ag Ag+4- е ). Если электролиз идет под воздействием внешнего источника тока, то анод связывают с его положительным полюсом, а катод — с отрицательным. Следует учитывать, что в гальванических элементах направление тока (направление перемещения положительных зарядов) внутри элемента противоположно его направлению вне элемента. Соответственно этому в гальваническом элементе отрицательный электрод является анодом (он посылает электроны во внещ-нюю часть замкнутой цепи), а положительный электрод — катодом (к нему стремятся электроны из внешней части замкнутой цепи). [c.166]

Любая окислительно-восстановительная реакция, протекающая с участием электролита, может быть проведена в таких условиях, что ее работа будет отдана в виде работы электрической. Применяя такую реакцию, можно построить гальванический элемент. Если он предназначается для практическогсг 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 гок 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.318]

Каждая пара имеет определенный окислительный потенциал и представляет собой полуэлемент. Так как обе эти пары соединены между собой проводом, они образуют гальванический элемент, имеющий собственную электродвижущую силу (э. д. с.). Направление этой э. д. с. противоположно той внешней э. д. с., которую прилагают при электролизе. Действительно, например, в случае электролиза 1 М. раствора СиС1, потенциал образующейся у катода пары Си /Си равен нормальному потенциалу ее, т. е. -(-0,34 в (поскольку концентрация ионов Си равна 1 г-ион л), а потенциал пары С12/2С1 равняется +1,36 б. Как известно, пара с меньшим потенциалом (Си /Си) играет в элементе роль отрицательного полюса, т. е. отдает в цепь электроны. Следовательно, при работе возникающего в результате электролиза гальванического элемента у катода происходит процесс [c.511]

Если при работе гальванического элемента окислительно-вос-становнтельная пара отдает электроны ионам водорода, восстанавливая их в Нг, то потенциал ее считается отрицательным. Например, в паре соединенной со стандартным водородным электродом, происходит реакция окисления ионов Т " и восстановление ионов водорода [c.180]

Изменение энтропии реакции (AS) может быть как положительным, так и отрицательным. Так как иа газовую фазу вследствие наибольшей неупорядоченности приходится наибольшее значение энтропии, AS > О, если в результате реакции число молей газа увеличивается, как, например, при неполном сгорании угля по уравнению 2С Ч- О2 == 2С0, и AS < О, если число молей газа уменьшается с 3 до 2, как это имеет место в реакциях 2Нг + 02 = 2НгО (пар) и 2С0 + О2 = 2С0г. Изменение энтропии А5 может оказаться и равным нулю (AS — 0), если число молей газа остается неизменным, как, например, при полном сгорании угля С -f О2 = СО2 или метана СН4 + 20г = СО2 -f 2Н2О (пар). Теплотворная способность АН всегда отрицательна, ибо при горении тепло отдается. Поэтому, когда в результате электрохимической реакции число молей газа увеличивается (AS > 0), коэффициент использования топлива в соответствии с уравнением (2) превосходит 100%. Физически это объясняется тем, что работающий изотермически и обратимо гальванический элемент превращает в электрическую энергию не только химическую энергию АН, но и подобно тепловому насосу полученное из окружающей среды тепло AQ = TAS. Согласно второму уравнению Гиббса — Гельмгольца изменение энтропии при электрохимической реакции пропорционально температурному коэффициенту обратимой э. д. с. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология