Разложение водных растворов, напряжение

Если бы не было осложняющих обстоятельств, то для осуществления электролиза водного раствора соляной кислоты к электродам нужно было бы приложить напряжение, лишь немного превышающее 1,358 В. Знак прилагаемого к электродам напряжения должен быть противоположен знаку э. д. с. образовавшегося гальванического элемента. Однако для осуществления данных электродных процессов необходимо, чтобы ионы подошли к электродам, адсорбировались на них, после разрядки объединились в молекулы и десорбировались. Эти процессы протекают с определенными скоростями и на их осуществление требуется затрата дополнительной энергии, т. е. необходимо повысить прилагаемое напряжение. Это дополнительное напряжение называют перенапряжением. Оно складывается из перенапряжения на катоде АЬ к и перенапряжения на аноде А а. Кроме того, дополнительное напряжение требуется для преодоления сопротивления раствора электролита (А1/),как и любого проводника тока. Таким образом, напряжение, при котором будет происходить электролиз (напряжение разложения), равно [c.241]

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков. [c.397]

Напряжение разложения водных растворов, щелочей и кислородных кислот в тех же условиях одно и то же — около 1,7 в (меньше раа солей). Электролиз этих веществ протекает тоже с выделением водорода на катоде и кислорода на аноде. Но в этом случае у обоих электродов самим электролитом поддерживается равенство pH. Очевидно, напряжение разложения не может быть меньше э. д. с. поляризации. Напряжение разложения воды есть сумма значений химической поляризации (1,23 в) и перенапряжения кислорода ( 0,5 в). [c.212]

Ток обмена. Напряжение разложения водных растворов электролитов. Остаточный ток [c.234]

Ниже приведены значения напряжения разложения водных растворов некоторых электролитов на платиновых электродах [c.195]

НАПРЯЖЕНИЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КИСЛОТ и ОСНОВАНИЙ [c.583]

Рассчитайте по термодинамическим данным теоретическое напряжение разложения водного раствора Na I при 363 К для электрохимического процесса в диафрагменном хлорном электролизере [c.107]

Цель работы. Ознакомление с методом измерения напряжения разложения водных растворов электролитов. Принадлежности для работы. Аккумуляторная батарея на 4—6 в вольтметр на 3 в миллиамперметр на 30—150 ма реостат на 500—100 ом электролитическая ячейка с пла- [c.84]

Напряжения разложения водных растворов. Предыдущее обсуждение было основано на том предположении,, что концентрационные изменения яв- [c.582]

Ртуть как жидкий металл, хорошо поддающийся очистке От примесей и относительно инертный химически, очень часто употрбляют как эталон. Например, эталон электрического сопротивления I Ом равен сопротивлению ртутного столба сечением 1 мм и длиной 106,3 см. Эталон напряжений — элемент Вестона — построен из ртути и амальгамы кадмия. Барометрические приборы градуируются по ртутным барометрам. Ртуть используется в термометрах. Впервые диффузионный насос для получения высокого вакуума был построен Лангмюром и основан на потоке тяжелых паров ртути, увлекающих за собой молекулы газа. До сих пор эти насосы находят широкое применение. Зеркала покрывают амальгамой ртути, т. е. ее сплавом. Разложение амальгам позволяет получать чистые металлы, например натрий при электролизе водных растворов Na l с ртутным катодом, накапливается в виде амальгамы натрия и выделяется методом дистилляции. [c.407]

Перенапряжение. На гладких платиновых электродах напряжение разложения водного раствора кислоты или основания составляет приблизительно 1,7 в однако это значение изменяется, если в качестве электродов выбраны какие-нибудь другие металлы. Эта зависимость напряжения разложения и потенциала разряда от природы электрода была известна в течение многих лет, но систематически она не изучалась до 1899 г., [c.585]

Леблан [2] показал, что напряжения разложения водных растворов кислот и оснований на электродах из гладкой платины близки к 1,7 б (табл. 1). [c.13]

Напряжения разложения водных растворов галоидных кислот [c.14]

Как уже указывалось, напряжение разложения водного раствора кислоты или основания примерно 1,7 в. Такое значение получается только при применении гладких платиновых электродов. Другие электроды в той же самой среде будут давать различные напряжения разложения. [c.14]

Напряжение разложения водных растворов электролитов [c.49]

При электролизе с инертнымн электродами (напрнмер, платиновыми) водных растворов большинства солей, кислот и оснований происходит реакция разложения воды с выделением водорода па катоде и кислорода на аноде. Однако разложение воды начинается прн разности потенциалов, значительно превосходяшей э. д. с. обратимого водородно-кислородного элемента. Поэтому выделение водорода на катоде начинается лишь при определенном значении катодного потенциала, более отрицательном, чем равновесный потенциал водородного электрода. Только при этом потенциале возникает заметный ток, возрастающий затем при увеличении прило женного напряжения (см. рис. XXV. 6, а). Аналогичные явления [c.296]

Стандартное напряжение разложения хлористого натрия в водных растворах со ртутным катодом составит [c.159]

Напряжение разложения водного раствора Na I в хлорном ртутном электролизере равно 3,22 В. [c.133]

В расплавленных солях остаточные токи имеют большее абсолютное значение по сравнению с водными растворами. Здесь так же, как и в водных растворах, вещества, выделяющиеся на электродах при напряжениях более низких, чем напряжение разложения, постепенно адсорбируются, но при малых напряжениях большая часть их снова переходит в расплав. Далее, по мере увеличения приложенного извне напряжения, количество адсорбированных на электродах веществ возрастает и становится достаточным для установления равновесия. В этот момент обратная э.д.с. поляризации становится примерно равной разности равновесных электродных потенциалов и достигается напряжение разложения. При дальнейщем увеличении внешнего напряжения начинается электролиз с заметным выделением продуктов на электродах. Поскольку электролиз идет при высоких температурах, то для разряда ионов металла на катоде требуются меньшие энергии активации. Этим, по-видимому и объясняются большие остаточные токи, наблюдаемые в расплавленных солях. [c.265]

Перенапряжение необходимо иметь в виду при вычислении напряжения разложения при выделении металлов. Явление перенапряжения дает возможность выделять ряд электроотрицательных металлов из водных растворов их солей если бы не было явления перенапряжения, то при электролизе растворов солей цинка или свинца вместо металлического цинка или свинца должен был бы выделяться только водород (см. рис. 12.3). Большое перенапряжение для выделения водорода на ртути имеет значение в полярографическом анализе, а также при использовании амальгам металлов в качестве восстановителей. [c.221]

Ом равен сопротивлению ртутного столба сечением 1 мм и длиной 106,3 см. Эталон напряжений — элемент Вестона — построен из ртути и амальгамы кадмия. Барометрические приборы градуируются по ртутным барометрам. Ртуть используют в термометрах. Впервые диффузионный насос для получения высокого вакуума был построен Ленгмюром. До сих пор эти насосы находят широкое применение. Зеркала покрывают амальгамой ртути, т. е. ее сплавом. Разложение амальгам позволяет получать чистые металлы например, натрий при электролизе водных растворов Na l с ртутным катодом накапливается в виде амальгамы натрия и выделяется методом дистилляции. [c.393]

Вследствие поляризации для каждого электролита существует некоторое минимальное значение напряжения, которое необходимо приложить к платиновым электродам для того, чтобы мог нормально протекать электролиз. Оно называется напряжением разложения. Величина напряжения разложения зависит от природы продуктов, выделяемых при электролизе на электродах. Так, например, величины напряжения разложения водных растворов кислородных кислот и щелочей примерно одинаковы (около 1,7 в). Объясняется это тем, что при электролизе указанных электролитов на электродах выделяются газообразные водород и кислород, следовательно, возникает одна и та же поляризационная водородокислородная цепь с противоположно направленной э.д. с., которую приходится преодолевать внешней э.д. с. [c.320]

С химической поляризацией познакомимся на примере электролиза водного раствора N32804 с платиновыми электродами. В растворе сульфата натрия потенциал платины определяется возможностью адсорбции на ее поверхности ионов и молекул раствора и одинаков для обоих электродов. Если к электродам приложить небольшую разность потенциалов от внешнего источника тока, а затем постепенно ее увеличивать, то с помощью приборов можно зафиксировать изменение силы тока в цепи в зависимости от приложенного напряжения (рис. 64). Пока не будет достигнуто напряжение разложения Ер , ток в цепи увеличивается очень медленно. Это объясняется тем, что катодный и анодный процессы [c.211]

Напряжение разложения водных растворов кислородсодержащих солей щелочных и щелочноземельных металлов, например N32804, больше, чем у соответствующих кислот и щелочей, и составляет --2,2 в (см. табл. 37). Последнее обстоятельство частично объясняется тем, что в процессе электролиза католит подщелачивается, а ано- [c.261]

Фактическое напряжение разложения водных растворов Na l всегда больше теоретического (стр. 312). [c.339]

Строго говоря, изменение напряжения на клеммах ячейки дает нам неточную величину напряжения разложения. Напряжение на клеммах складывается из разности потенциалов между анодом и катодом, а также из падения потенциала в растворе электролита. Нас же интересует лишь разница — , , которая является напряжением разложения. Измеренное напряжение на клеммах отличается на величину К, где Р — сопротивление раствора электролита, а I — сила тока. Для устранения погрешности, связанной с омическим падением напряжения в электролитической ячейке, линейный участок кривой силы тока 6с экстраполируют до пересечения с осью абсцисс. Точка пересечения с достаточным приближением соответствует минимально необходимой разности потенциалов для начала электролиза, т. е. дает искомую величину напряжения разложения. При электролизе водных растворов кислородных кислот и щелочей на электродах протекают одни и те же реакции, и можно убедиться, что напряжение разложения не зависит от природы взятого раствора. Однако если вместо кислоты или щелочи используется нейтральный солевой раствор, например Ма2304, то измеренное значение напряжения разложения превышает 1,67 в. Такое различие объясняется тем, что в нейтральном растворе становится заметным подкисление электролиза возле анода и его подщелачивание у катода. Благодаря этому разряд ионов водорода будет происходить не из нейтрального раствора, а при каком-то значении pH > 7. Напротив, разряд ионов гидроксила на аноде будет совершаться из подкисленного раствора. Все это приводит к тому, что минимально необходимое внешнее напряжение вместо 1,67 в достигает значений, превышающих 2 в. [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология