Электродвижущая сила Нернста

Здесь ДЯ и AS — изменения энтальпии и энтропии, которые, согласно (52.2), соответствуют уравнению химической реакции. Таким образом измерением электродвижущей силы и ее температурной зависимости можно определить величины ДС, ДЯ и Д5 для реакции (52.2). Так как все три величины являются функциями состояния, то их значения ие зависят от того, протекает ли реакция (при постоянной температуре и постоянном давлении) необратимо (случай б".) или обратимо (случай в".). Напротив, теплота, принятая системой (которая зависит от пути в пространстве состояния), при необратимом протекании равна ДЯ, при обратимом процессе равна ГД5, в то время как в последнем случае, согласно (52.31), ДЯ равна сумме подведенной теплоты и электрической работы, подведенной потенциометром к системе. Термодинамическое исследование гетерогенной реакции с помощью обратимых гальванических элементов играет также важную роль при экспериментальной проверке теплового закона Нернста ( 38). [c.270]

Потенциометрические методы анализа основаны на использовании зависимости электродвижущей силы (э. д. с.) электрохимической (потенциометрической) ячейки от концентрации. (активности) определяемого вещества в анализируемом растворе. В идеальном случае такая зависимость описывается уравнением Нернста [c.232]

Электродвижущая сила любого гальванического элемента, составленного из двух различных электродов, имеющих одинаковые концентрации (активности) одноименных с металлом ионов, равна разности его нормальных потенциалов. В самом деле, исходя из уравнения Нернста, имеем [c.135]

С помощью уравнения Нернста можно рассчитать электродвижущую силу окислительно-восстановительного процесса при нестандартных концентрациях, если известно стандартное значение [c.266]

Измерение э. д. с. этой же пары металлов в обычной цепи осложняется тем, что величина электродвижущей силы будет зависеть также и от концентрации ионов металла в растворе. Электродвижущая сила будет обусловлена, кроме контактных потенциалов, переходом ионов из металла в раствор или обратно, т. е. теми явлениями, которые рассматривает теория Нернста. Это вызывает дополнительные скачки потенциалов. [c.384]

Можно измерить лишь сумму напряжений Гальвани в виде электродвижущей силы (э.д.с.) или, лучше сказать, напряжение гальванической ячейки [7—9], представляющей собой систему двух электродов с контактирующими электролитными растворами (разд. 4.2). При применении в качестве одного из электродов или полуэлемента водородного электрода, стандартный потенциал которого условно принят равным нулю, измеренная э.д.с. соответствует относительной величине потенциала данной системы э.д.с. в этом случае называют электродным потенциалом Е. В соответствии с этим уравнение Нернста принимает следующий вид [c.98]

Вальтер Фридрих Нернст (1864—1941)—немецкий физико-химик, в 1887—1889 гг. работал ассистентом В. Оствальда в Лейпциге, с 1894 г. профессор Геттингенского университета. По его инициативе в Геттингене в 1896 г. был построен Институт физической химии и электрохимии. Разработал теорию электролитического растворения металлов и электродных потенциалов и теорию диффузионных потенциалов. Впервые объяснил причину и механизм возникновения электродвижущих сил. В 1893 г. опубликовал учебник Теоретическая химия с точки зрения закона Авогадро и термодинамики , выдержавший много изданий (15-е издание вышло в 1926 г.). Лауреат Нобелевской премии (1920), [c.315]

Максимальная разность потенциалов менаду электродами гальванического элемента называется электродвижущей силой (э. д. с.). Электродный потенциал выражается уравнением Нернста [c.49]

Электродвижущая сила концентрационной цепи без переноса определяется н формуле Нернста [c.84]

Успехи химической теории процесса возникновения эдс, казалось бы, привели к выводу о том, что контактная теория Вольта должна быть отброшена как ложная. Однако по мере развития физики металлов выяснилось, что при соприкосновении двух металлов действительно возникает разность потенциалов. В работающем гальваническом элементе контакт двух разнородных. металлов неизбежен, значит эдс в качестве составной части должна включать и контактную разность потенциалов. А как же тогда быть с уравнением Нернста Можно ли применять его для вычисления электродвижущей силы и для определения ее зависимости от концентрации ионов, определяющих потенциал Оказывается, что оно остается справедливым. Только при этом следует учитывать, что входящий в величину эдс член ф°си — Ф°2п, который является постоянным для данного элемента и может быть определен опытным путем, включает в себя и контактную разность потенциала между медью и цинком. [c.19]

Другое изменение качественного характера, вносимое температурой, касается обратной электродвижущей силы поляризации, возникающей при прохождении тока при переходе к высоким температурам поляризация составляет все меньшую часть приложенной разности потенциалов. При температурах выше 300° С и не слишком больших разностях потенциалов обратная электродвижущая сила уже не превосходит нескольких вольт и наблюдается остаточный ток , мало отличающийся от начального, как и в штифтах ламп Нернста. [c.110]

В электрическую в результате взаимодействия ионов с раств.орите-лем. Наряду с этим в шестой главе для общего ознакомления дается и трактовка возникновения электродвижущих сил в духе осмотической теории Нернста, созданной на основе старой теории разбавленных растворов. [c.9]

Электродвижущая сила гальванических элементов может быть подсчитана по уравнению изотермы реакции Вант-Гоффа. Таким способом легко выводится известное уравнение Нернста. В обратимом гальваническом элементе электрическая энергия получается за счет химической энергии. Тогда химическая энергия реакции, за счет которой работает гальванический элемент, выразится величиной [уравнение (43)]. Приравняем эту величину к величине электрической энергии гальванического элемента. Это и даст выражение для электродвижущей силы гальванического элемента. [c.125]

Для сравнения электродвижущих сил отдельных электродов необходимо соблюдать одинаковые условия в отношении температуры и концентрации одноименных ионов в растворе. Удобнее всего пользоваться нормальными потенциалами, т. е. потенциалами в растворах с а = 1. В этом случае нормальный потенциал, ео, равен определяемому на опыте потенциалу электрода е, так как по уравнению Нернста [c.205]

Таким образом, была установлена зависимость величины электродных потенциалов ео от природы растворителя, что не предусматривается уравнениями Нернста и противоречит основным принципам осмотической теории электродвижущей силы. [c.226]

Осмотическая теория Нернста была создана на основе учения о существовании в растворах свободных ионов. По Нернсту именно свободные ионы играют исключительную и решающую роль в механизме возникновения электродвижущих сил. Между тем в настоящее время твердо установлено, что все ионы гидратированы или сольватированы. [c.227]

В теории Нернста принимаются во внимание только ионы одноименные с веществом, активным на электроде, так как для электродвижущих сил металлов имеют определенное значение лишь одноименные с ними свободные катионы. Это обстоятельство вносит большое различие между явлениями собственно осмотическими в растворах и гипотетическим осмотическим взаимодействием между металлом и раствором в гальванических элементах в то время как в первом случае индивидуальность катионов не играет никакой роли, и значение имеет лишь число частиц, в последнем сл чае в счет идут лишь катионы, одноименные с металлом. Все другие катионы дают значительно более отрицательные и довольно близкие один к другому потенциалы, являющиеся, кроме того, сравнительно неустойчивыми. В табл. 33 приведены значения потенциалов металлических электродов Ejj и sq в растворах, содержащих различные катионы установить какую-либо логическую связь между другими свойствами таких [c.227]

Электродвижущую силу ячейки можно рассматривать как алгебраическую сумму трех компонентов потенциалов между электродами и растворами, с которыми они соприкасаются (эта алгебраическая сумма обозначается эл), и мембранного потенциала Формула Нернста для эл будет иметь вид [c.75]

Вальтер Нернст, ученик Оствальда, в 1920 г. стал лауреатом Нобелевской премии по химии. Его имя приобрело широкую известность после выхода в свет в 1893 г. монографии Теоретическая химия с точки зрения закона Авогадро и термодинамики 239]. Главная заслуга Нернста заключается в создании теоретических построений и математического аппарата физической химии. Исходя из данного им определения удельного давления раствора и растворимости металлов, Нернст создал теорию электродвижущих сил. [c.96]

Пользуясь уравнением Нернста, можно вычислить потенциалы электродов элемента и найти их разность или электродвижущую силу элемента. [c.29]

Электродвижущая сила ТЭ является разностью равновесных потенциалов электродов, которые определяются уравнением Нернста. Так, уравнение Нернста для металлического электрода, на котором устанавливается равновесие [c.19]

Электродвижущая сила (Е) концентрационной цепи по Нернсту выражается уравнением [c.182]

Основы теории Нернста. В предыдущей главе мы рассматривали гальванический элемент в целом, как систему, в которой работа химической реакции превращается в электрическую. При этом мы не затрагивали вопроса ни о том, как это превращение происходит, ни о том, почему в разных элементах различны электродвижущие силы, которые в дальнейшем сокращенно будем обозначать через ЭДС. Нернст (1886) дал замечательную теорию, объясняющую эти вопросы, не разрешаемые одной лишь термодинамикой. Эта теория, известная под названием осмотической, основана на теориях растворов Вант-Гоффа и электролитической диссоциации Аррениуса. Вместе с последними она явилась тем фундаментом, на котором была построена современная физическая химия. [c.356]

При помощи теоремы Нернста можно вычислить значения энтропии и максимальной работы (термодинамического потенциала). Пользуясь абсолютными значениями последних, можно непосредственно вычислить Кр, не прибегая к опытному определению ее ни при одной температуре. Так, согласно теореме Нернста расширение, сжатие, поверхностное натяжение, электродвижущие силы и другие факторы интенсивности зависят от температуры. Следо- [c.109]

Вычисление электродвижущих сил, возникающих на поверхности обратимых электродов. Разность потенциалов, возникающая при соприкосновении обратимого электрода с жидкостью, как показал Нернст, [c.173]

В 1926 и 1927 г. Н. А. Изгарышевым [29] были опубликованы работы по теории возиршповепия электродвижущих сил в гальваиических элементах, После критического разбора осмотической теории электродвижущих сил Нернста, господствовавшей с 1889 г., и на основе специально нроводенных экспериментальных работ П. А. Изгарышева предложена новая теория, сущность которой заключается в следующем. [c.16]

Электродвижущую силу Е называют окислительно-восстановительным потенциалом (редоксипотенциалом) данной редоксипары. При (Ох) = (Red) она равна стандартному редоксипотенциалу Е°. Взаимосвязь (6.9) впервые выведена Нернстом, поэтому ее обычно называют уравнением Нернста. [c.90]

Нернст, первый объяснивший происхождение электродвижущей силы на основании теории осмотического давления, дал формулу для вычисления разности потенциалов, которая суще-. ствует в месте соприкосновения металла с раствором его hohobi. Если —потенциал в вольтах, К —газовая константа, выражеи- [c.55]

Концентрация водородных ионов может быть также определена электрометрически путе..м измерения электродвижущей силы водородного электрода, по-мещенното. в раствор и соединенного с электродом известной элактродвижущей силы, каким является каломельный элемент. Если определенную таким образом электродвижущую силу сопоставить с электродвижущей силой нормального водородного электрода, то [Н ] возможно вычислить, пользуясь формулой Нернста (стр. 56) [c.75]

Лодж [54] показал, что можно непосредственно наблюдать движение ионов, а Уэзем [55], Нернст [56], Мэзон [57] и особенно Денисон и Стил [58] разработали метод, с помоп1 ыо которого можно количественно определять числа переноса по скорости передвижения границы между двумя растворами. В дальнейших исследованиях Кэди [59], Смита [60], Мак-Иннеса [61] и Лонгсворта [52а] этот метод был значительно усовершенствован, и в настоящее время он является весьма точным. В связи с важностью определения чисел переноса для проверки теории междуионного притяжения, а также в связи с практическим применением чисел переноса в исследованиях электропроводности и электродвижущих сил ниже приводится в общих чертах описание метода определения чисел переноса по скорости перемещения границы между двумя растворами. [c.158]

Сущность окислительно-восстанови тельного взаимодействия. ... Гальванические элементы. ... Электродвижущая сила гальваннче ского элемента. Уравнение Нернста Обратимость электродных процессе Стандартный (нормальный) электрод [c.490]

К началу XX века в электрохихмии господствовала химическая теория в таком виде, какой придал ей Нернст. Согласно теории Нернста, металл, приведенный в соприкосновение с раствором, либо посылает в него ионы, если его упругость растворения больше, чем осмотическое давление ионов в растворе, либо, наоборот, на металле будут выделяться ионы, если осмотическое давление их будет выше, чем упругость )астворения. Таким образом, возникает заряд на электродах. 1о Нернсту этот процесс является единственным источником электродвижущей силы. Если упругость растворения равна осмотическому давлению, то в таком нулевом растворе не будет перехода ионов и металл не будет заряжаться. Между металлами, погруженными в нулевые растворы, согласно Нернсту, не должно быть разности потенциалов. Потенциал металла в этих условиях по отношению к нормальному водородному электроду есть абсолютный Потенциал ло теории Нернста. Этот абсолютный нуль потенциала реализовали, принимая в качестве такового потенциал максимума электро-капиллярной кривой ртути, т. к. в максимуме заряд поверхности ртути равен нулю. [c.706]

Большинство методов измерения, применяемых для исследования равновесий между комплексными ионами в водном растворе, были в принципе разработаны уже в конце прошлого столетия. Так, метод электропроводности был разработан Оствальдом (1888), который впервые использовал его для исследования диссоциации кислот. Нернст разработал метод определения концентрации ионов металлов в растворе путем измерения электродвижущей силы гальванической цепи (1889). Бодлендер (1901) впервые использовал такие измерения для изучения комплексообразования и изучил комплексы Си+ и Совместно с Фит-тигом (1902) он применил также измерения растворимости приг изучении системы Ag+/NHз. Морзе (1902) в то же время исследовал с помощью измерений растворимости систему Hg2+/иoны галогенов. Исследования распределения были применены для изучения Hg2+-кoмплeк oв Лютером, Абеггом и их сотрудниками. [c.23]

Теорема Нернста позволяет вычислить сродство на основании одних термических данных и определить постоянную I на основании изменения давления пара с температурой. Она делает возможным установление состава любой газообразной смеси при любой температуре. Для экспериментальной проверки своей теоремы Нернст должен был ввести тонкие методы определения удельных теплоемкостей при низких и весьма высоких температурах, он определял газовые равновесия и, в случае твердых тел, электродвижущую силу даже в самых крайних условиях. Вакуумный калориметр для самых низких температур и метод взрыва для очень высоких температур позволили экспериментально доказать справедли- [c.407]

И. Зато, несомненно, беспредельна, принципиально по крайней мере, электродвижущая сила концентрационного элемента, пропорциональная логарифму отношения концентраций на электродах. Эту зависимость Гельмгольц вывел термодинамически из рассмотрения замкнутого обратимого цикла затем В. Нернст обосновал ее кинетически исходя из теории электролитической диссоциации. Если и в твердых диэлектриках мы имеем дело с твердыми растворами , частично диссоциированными, то ничтожная величина концентрации облегчает образование весьма большого отношения концентраций при сравнительно малом транспорте вещества. По-видимому, как показывают неопубликованные еще наблюдения А. И. Тудоровского, в известковом шпате мы имеем дело с поляризацией именного такого происхождения. [c.80]

Водородный показатель (pH) экспериментально определяют различными методами, которые можно подразделить на потенциометрические и колориметрические. Потенциометрические методы основаны на измерении э. д. с. гальванического элемента, одной из электродых жидкостей которого является исследуемый раствор. Электродвижущая сила такого элемента функционально связана с концентрацией ионов Н в исследуемом растворе уравнением Нернста ( 79), по которому и вычисляется pH раствора. [c.495]

Если два медных эпектрода погрузить в раствор uSO , то их потенциалы относительно раствора, согласно уравнению Нернста, будут одинаковы. Если затем приложить к электродам некоторую электродвижущую силу от какого-либо внешнего источника тока, [c.44]

Влияние растворителя на электродвижущие силы К Осмотическая теория Нернста в ее первоначальном виде ничего не говорит о влиянии растворителя на электродные потенциалы я на электродвижущие силы. Необходимость такого влияния может быть однако доказана термодинамически. Это также следует из того, что мерило электродного потенциала — электролитическая упругость растворения—является мерой стремления ионов переходить в раствор, которое должно зависеть от обеих фаз не только от металла, но и от растворителя. Разбивание электродного потенциала на два слагаемых ео = е2- - о> сделанное впервые Л. В. Писаржевским (см. выше 206), также приводит к выводу, что если е зависит лишь от рода металла, то вд зависит также и от растворителя даже в растворах с одинаковой активностью ионов. Опытные данные приводили к прр тиворечивым результатам, так как в неводных растворах боль шей частью неизвестны ни диффузионные потенциалы, ни степени диссоциации, ни активности. Только более новые исследования, в которых эти факторы были учтены, показали с несомненностью влияние растворителя на электродные потенциалы е и на Е. [c.392]