Электрохимические системы скачки потенциалов

Следовательно, э. д. с. электрохимической системы состоит из четырех скачков потенциала гальвани-потенциала между двумя металлами, двух нернстовских потенциалов и гальвани-потенциала раствор — раствор. Во многих электрохимических системах контактный потенциал или отсутствует, или его можно свести до минимума. Он не является, таким образом, неизбежным следствием природы электрохимической системы и обязательным слагаемым ее э. д. с. Поэтому э. д. с. обычно выражают как сумму трех скачков потенциала [c.201]

Скачки потенциала могут возникать на границе раздела любых двух фаз, хотя механизм их образования в каждом случае необязательно одинаков и зависит от природы граничащих фаз, В электрохимической системе (рис. 7) можно найти [c.30]

Так как в реальном процессе переноса элементарного заряда из одной фазы в другую химическая и электрическая работы совершаются одновременно, то определить можно лишь общий энергетический эффект, отвечающий изменению электрохимического потенциала, но не отдельные его слагаемые. Поэтому найти экспериментально абсолютную разность электрических потенциалов (или скачок потенциала между двумя разными фазами) до сих пор не удалось. Э.д.с. электрохимической системы Е, напротив, можно непосредственно измерить она л.олжна, следовательно, отвечать разности потенциалов между двумя точками, лежащими в одной и той же фазе. Этими точками (см. рис. 7) могут быть точки Ь н д, находящиеся в одном н том же металле, или точки а и г, расположенные в вакууме вблизи поверхности металла. На рис, 7 изображена правильно разомкнутая электрохимическая цепь, на двух концах которой находится один и тот же металл. Если считать э,д.с. положительной величиной, то положительное электричество [c.30]

Роли скачка потенциала на стыке двух металлов в появлении э. д. с. теория не учитывает. Эти представления химической теории, как уже известно, не отвечают действительности, и э. д. с. электрохимической системы слагается из трех скачков потенциала. [c.213]

Характер связи между э. д. с. и отдельными скачками потенциала можно выяснить на примере электрохимической системы, состоящей пз двух металлов, опущенных в растворы их токопроводящих соединений [c.213]

Переход энергии химической реакции в энергию электрического тока и обратно происходит в электрохимических системах, состоящих из электролитов и электродов. Электрод — система, состоящая из двух фаз, одна из которых является электролитом, а др5 гая — металлом или полупроводником. Между, компонентами фаз происходит реакция (электродный процесс), сопровождающаяся переходом электрических зарядов из одной фазы в другую и возникновением скачка потенциала на границе их раздела. [c.454]

Электрохимическая цепь представляет собой систему, состоящую из различных фаз, содержащих заряженные компоненты — ионы и электроны (рис. 169). На границах раздела фаз происходит переход заряженных частиц из одной фазы в другую, что объясняется стремлением системы к термодинамическому равновесию. При этом на границах раздела фаз возникают скачки потенциала. Э. д. с. цепи определяется как суммарный результат всех процессов, происходящих на границах раздела фаз. [c.468]

Рис. 84. Характеристика фазового состава электрохимической системь( с указанием локализации возможных скачков потенциала

Пока не удалось определить скачок потенциала между двумя различными фазами, т. е. абсолютную разность электрических потенциалов, но можно измерить э. д. с. электрохимической системы Е, например, между точками Ь и д, расположенными в металлах М г и М2, и между точками а и г, находящимися в вакууме около поверхности указанных металлов. На рис. 84 показана правильно разомкнутая электрохимическая цепь, э. д. с. которой считается положительной, если электрический ток течет против часовой стрелки, и отрицательной, если электрический ток течет по часовой стрелке. Очевидно, что суммарная э. д. с. любой электрохимической системы равна сумме скачков потенциалов на границах фаз следовательно, электродвижущая сила электрохимической цепи, изображенной на рис. 84, [c.413]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —М1 (точки 1—2) М1 —Мц (точки [c.469]

Электрохимическая система, генерирующая электрическую энергию за счет протекающих в ней химических реакций, называется гальваническим элементом. Процессы, при которых за счет электрической энергии от внешнего источника происходят химические превращения, называются электролизом аппарат, в котором происходит Электролиз, называется электролизером. В обоих случаях электрод, на котором происходит процесс восстановления, называется катодом, электрод, на котором происходит процесс окисления, называется анодом, В гальванических элементах анод обычно называют отрица-Рис. 68. Схема скачков потенциала тельнЫМ ПОЛЮСОМ, каТОД ПО-электрохимической системы. ложительным ПОЛЮСОМ. [c.314]

Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Взаимные превращения электрической и химической форм энергии происходят в электрохимических системах. Электрохимические системы представляют собой электрические цепи из проводников первого рода (металлы, полупроводники) и второго рода (растворы и расплавы электролитов). В состав электрохимической системы входят электроды. В простейшем случае электрод состоит из металла, находящегося в контакте с раствором электролита. [c.280]

На поверхности контакта двух проводящих фаз электрохимической системы (различной химической природы, агрегатного состояния и типа проводимости) наблюдаются скачки потенциала. Сумма скачков потенциала на всех границах раздела фаз равновесной электрохимической системы называется электродвижущей силой (ЭДС) элемента или цепи. Она может быть непосредственно измерена как разность потенциалов фаз, находящихся на концах цепи. Для электрохимических систем характерны три основные типа скачков потенциала скачки потенциала металл — раствор, раствор — раствор и металл — металл. [c.280]

Термодинамическое выражение для электродного скачка потенциала. В электрохимии электродом называют как электрохимическую систему, включающую металл и раствор электролита, так и собственно металл (или полупроводник). С точки зрения электродной реакции электрод — это система металл—раствор электролита, в которой происходит или непосредственный обмен заряженными частицами, или обмен через ряд промежуточных фаз скорость обмена может быть самой различной (О 0 схэ). [c.285]

При сильном перемешивании стальной ванны скорость этого процесса не зависит от скорости диффузии ионов в шлаке или в металле, и она полностью определяется кинетикой электрохимических процессов разряда ионов. Как было показано выше, в отсутствие равновесия скорость подобных процессов определяется как скачком потенциала, так и перенапряжением. Оценка скорости подобных процессов проводится на основании уравнений кинетики электродных процессов с помощью уравнений типа (ХП.46). Подробный анализ и описание закономерностей электрохимической кинетики в системах металл — шлак впервые были проведены О. А. Есиным, П. В. Гельдом и С. И. Попелем. [c.272]

Таким образом, ЭДС электрохимической системы слагается из скачков потенциала между электродами и контактирующими с ними растворами и разности потенциалов между точками, расположенными внутри фаз металлов электродов М1 и М9. [c.37]

Соприкосновение фаз неизбежно приводит к обмену между ними веществом и энергией с установлением фазового равновесия. В случае электрохимических процессов из фазы в фазу переходят не нейтральные молекулы, а электрически заряженные частицы, например, обмен катионами металла между электродом и раствором. При этом в поверхностных слоях каждой из фаз возникают электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. Образуется так называемый двойной электрический слой, разность потенциалов между обкладками которого вызывает скачок потенциала на границе между фазами. Скачок потенциала и двойной электрический слой могут возникнуть и на поверхности неметаллического твердого тела, даже на поверхности коллоидной частицы, например, за счет избирательной адсорбции из раствора ионов одного знака. В отличие от не имеющей толщины межфаз-ной границы, межфазная область в электрохимических системах имеет некоторую протяженность. Существуют две межфазные области - одна протянувшаяся от электрода в сторону электролита и отличающаяся от основной массы раствора, и другая, протянувшаяся от поверхности электрода внутрь него, отличающаяся от основной массы электрода. [c.103]

I. Э. д. с. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРОДЫ ЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КАК СУММЫ ОТДЕЛЬНЫХ СКАЧКОВ ПОТЕНЦИАЛА [c.198]

Скачки потенциала, встречающиеся в электрохимических системах [c.198]

Обратимся снова к электрохимическим системам с тем, чтобы выяснить число и природу свойственных им скачков потенциала. Скачок потенциала может возникнуть на границе раздела любых двух фаз, хотя механизм его образования в каждом случае не обязательно одинаков и зависит от природы граничащих фаз. В электрохимической системе (рис. 22) можно найти а) твердые метал- [c.198]

Рис. 22. Характеристика фазового состава электрохимической системы с указанием локализации возможных скачков потенциала

Таким образом, э. д. с. электрохимической системы представляет собой сумму следующих скачков потенциала [c.201]

Как ранее было сказано, данные расчетов кривой титрования перманганатом (см. табл. 21) не являются реальными, так как система MnO jм.n электрохимически необратима в отличие от системы Ре /Ре . И если изменение потенциала, когда железо оттитровано до 99,97о, практически совпадает с теоретически рассчитанным, то теоретически рассчитанные потенциалы для точки эквивалентности и для последующих точек не соответствуют тем значениям, которые наблюдаются в реальных условиях. Реальный скачок потенциала (рис. 58) имеет намного меньшее значение (АВ), чем теоретически рассчитанное. Поэтому, если титрование завершить по достижении теоретически рассчитанной величины потенциала (С) точки эквивалентности, то раствор соли желе-за(П) будет перетитрован (точка О). Фактически потенциал точки эквивалентности не отвечает величине 1,387 в (точка С), а находится в пределах АВ и имеет меньшее значение. Несмотря на это, скачок потенциала достаточно велик, и конечная точка титрования практически отвечает точке эквивалентности. То же самое можно сказать о титровании железа(II) бихроматом, так как система Ст О тоже необратима. Поэтому следует всегда с огто-рожнсстью пользоваться термодинамическими значениями стандартных потенциалов ири расчете кривых титрования. Это особенно важно для правильного выбора индикаторов. [c.365]

Это классическое определение, берущее начало от В. А. Кистя-ковского и отвечающее принципам классификации наук, сформулированным Ф. Энгельсом, сохраняется как основа нового определения. Оно дополняется, однако, характеристикой признаков, присущих электрохимическим явлениям электрохимия изучает взаимное превращение химической и электрической форм энергии, системы, в которых это превращение соверш.ается (в равновесии и в динамике), а также все гетерогенные явления и процессы, равновесие и скорость которых определяются скачком потенциала между граничащими фазами и связаны с переносом зарядов через границы фаз в виде расчлененных актов окисления и восстановления. [c.9]

Теперь расемотрим, какие скачки потенциала имеются в электрохимической системе и какова их связь с э.д.с., т. е. экспериментально измеряемой величиной обратимого напряжения. [c.30]

Значение электродного потенциала в общем случае не совпадает ни с нернстовскнм потенциалом, ни с разностью между нернстовскими потенциалами металла и электрода Н+ Н2 Р1, так как включает в себя еще и потенциал между данным металлом и платиной. Понятие об электродном потенциале поэтому сложнее, чем понятие о скачке потенциала между электродом и раствором, и не может быть сведено к нему. Так называемая физическая теория электрохимических систем, сформулированная Вольтой еще в начале прошлого века, отводила особое место контакту между двумя разнородными металлами. По этой теории э. д с. электрохимической системы считается равной вольта-потенциалу между двумя разнородными металлами, а скачок вольта-потенциала между металлом н раствором принимается равным нулю. Возникновение тока в электрохимической системе объясняется при этом следующим образом. Если привести в непосредственное соприкосновение два различных металла (рис. 10.1, а), то э.д.с. не возникнет, так как [c.211]

Вместе с тем в химической теории предполагается, что э. д. с. электрохимической системы слагается только из двух скачков потенциала, возникающих на тех границах раздела, где протекают тоготобразующие химические реакции, т. е. на границах раздела электрод — электролит. При этом электродные потенциалы отождествляются со скачками потенциалов между электродом и раствором, а э. д. с. — с разностью этих скачков [c.212]

Электродный потенциал определяется скачком потенцпала на границе металл — раствор, а э. д. с. электрохимической системы представляет собой разность двух таких скачков потенциала. [c.217]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —Mi (точки 1—2) Mi —Мц (точки 3—4) Мц —раствор L (точки 5-—б) раствор L —Mi (точки 7—8) Mi —вакуум (точки 9—10), где М —металл. Потенциал х. отвечающий работе переноса элементарного положительного заряда из глубины фазы в точку в вакууме, расположенную в непосредственной близости к поверхности фазы, называется поверхностным. В рассматриваемой. цепи поверхностные потенциалы возникают между точками / и 2, а также 9 и 10. Разность внутренних потенциалов соседних фаз называется гальвани-пот нциалом. В цепи, представленной на рис. 169, гальвани-потенциалы возникают на границах фаз точки 3—4-, точки 5—6 точки 7—S. Э. д. с. этой цепи представляет собой сумму скачков потенциалов [c.469]

Скачки потенциала между фазами не поддаются экспериментальному определению. Поскольку э. д. с. электрохимической системы может быть легко измерена, то принято электродный потенциал считать равным э. д. с. цепи, составленной из водородного (слева) и данного электрода (справа). Водородный электрод при этом взят в стандартном состоянии (ан+ = 1) парциальное давление газа равно нормальному атмосферному давлению (1,013 10 Па) и его потенциал при любой температуре условно принят нулю. Электродные потенциалы при этом выражают в условной водородной шкале. Э. д. с. правильно разомкнутой цепи M Pt, HalLjM соответствует электродному потенциалу системы L M, для которого примем обозначение фьм [c.469]

Полное снятие Ag l с серебра характеризуется резким скачком потенциала этого электрода. Предложены электрохимические управляемые сопротивления, которые представляют собой инертные электроды с некоторым омическим сопротивлением. При катодном осаждении на эти электроды меди или серебра их сопротивление уменьшается. Такие устройства могут применяться как аналоговые элементы памяти в автоматических системах. [c.225]

В практике электрохимических и аналитических исследований широко применяется хронопотенциометрия, основанная на определении зависимости потенциала Е от времени I при заданном токе или при изменении тока по заданному закону. Наиболее простой разновидностью хронопотенциометрии является хронопотенциометрия при постоянном токе /=сопз1. При этом условии градиент концентрации реагирующего вещества у поверхности электрода остается постоянным, однако сама концентрация у поверхности (с- ) постепенно уменьшается. Когда падает до нуля, потенциал электрода резко смещается до значений, при которых вступают в реакцию другие компоненты системы. Время от начала электролиза до скачка потенциала называют переходным временем т. Если электродный процесс лимитируется диффузией реагирующего вещества к поверхности электрода, то объемная концентрация этого вещества с , плотность тока г и переходное время связаны уравнением (Г. Сэнд, 1901 ) [c.231]

Вещества, способные создавать на поверхности корродирующего металла защитные оксидные пленки с участием его ионов. Следует различить прямое окисление поверхности металла добавкой, что, по-видимому, наблюдается крайне редко, и торможение анодной реакции со смещением потенциала до значения, при котором возможны разряд молекул воды или ионов гидроксида и адсорбция на металле образующихся атомов кислорода. Хемосорбировэнные атомы кислорода замедляют процесс коррозии как по каталитическому механизму (блокировка наиболее активных центров), так и по электрохимическому (создание соответствующего добавочного скачка потенциала). Количество кислорода на поверхности возрастает и создает сплошной моноатомный слой, который практически не отличим от поверхностного оксида. Оксид может образовываться и в результате окисления добавкой ионов металла, уже перешедших в раствор, до ионов более высокой валентности (например Ре до Ре ), способных образовывать с гидроксильными ионами менее растворимую защитную пленку. К таким веществам можно отнести большинство неорганических окислителей, потенциал которых выше равновесного потенциала системы Ре /Ре . [c.53]

Причина неоднозначности результатов взаимодействия, в частности, состоит в том, что в гетерогенных системах а границе раздела металл — электролит или сплав — электролит могут протекать окислительно-восстановигельные превращения (электрохимические реакции), со,провождающиеся обяза тельным переносом заряда через границу фaз. Термодинамическая -возможность протекания электрохимических реакции, как известно, зависит 0т специфической переменной — величины межфазной разности потенциалов (скачка потенциала) или электродного потенциала [32]. Последний отличается от межфазной разности на некоторую постоянную величину, не подлежащую экспериментальному измерению. Ничего подобного нет в гетерогенных, а тем более в гомогенных системах, рассмотренных в разд. 1.2. [c.19]

Электрохимическое определение меркаптанов, как и других сернистых соединений, связано с поисками растворителя, обеспечивающего растворение анализируемого образца и реактива, а также электродной системы. Наиболее подходящими для этой цели растворителями оказались метиловый, этиловый, изопропиловый спирты, их смеси с бензолом, н. бутиламин и пиридин. Применяемые неводные растворители оказывают существенное влияние на характер поведения меркаптанов, повышая их кислотные свойства настолько, что меркаптаны удается количественно титровать сильными основаниями (алкоголяты щелочных металлов или тетрабутиламмониевое основание) [442]. Кривые потенциометрического титрования имеют большой, достаточно хорошо видимый скачок потенциала в точке эквивалентности. [c.51]

Поскольку в реальном процессе переноса элементарного заряда из одной фазы в другую совершаются одновременно химическая и электрическая работа, то определить можно лишь общий энергетический эффект, связанный с электрохимическим потенциалом, но не отдельные его слагаемые. Экспериментально абсолютную разность электрических потенциалов или скачок потенциала между двумя различными фазами поэтому до сих пор определить не удалось. Однако э. д. с. электрохимической системы Е является величиной, определяемой непосредственным измерением, поэтому она должна отвечать разности потенциалов между двумя точками, лежащими в одной и той же фазе, т. е. разности потенциалов, доступной прямому определению. Этими точками (см. рис. 22) могут быть точки Ь я д, находящиеся в одном и том же металле, или точки а и г, расположенные в вакууме вблизи поверхности металла. Рис. 22 отвечает правильно разомкнутой электрохимической цепи, на двух концах которой находится одхга и тот же металл. Если считать э. д. с. положительной величиной, то положительное электричество должно проходить по пути Мг — — Е — 2 — М2, т. е. против часовой стрелки. Э. д. с. системы равна сумме всех скачков потенциала, которые встретятся на пути прохождения тока. Эти скачки потенциала могут возникать на границе любых двух фаз в рассматриваемом случае они будут локализоваться между точками а я Ь, с и с1, е и I п т, п я р и д я г. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология