Электродные потенциалы разряд ионов

Чистый цинк Б кислом растворе обладает значительно более низким электродным потенциалом, чем потенциал разряда ионов водорода в этом растворе. Поэтому его коррозия происходит с водородной деполяризацией и выражается суммарным уравнением [c.251]

Из этих данных следует, что при замене катодного процесса разряда ионов водорода процессом восстановления ионов Си-+ до Сц+ или восстановления иона Н + до металлической ртути теоретическое напряжение разложения понижается. Однако величины термодинамически обратимых электродных потенциалов и теоретического напряжения разложения не определяют однозначно величину напряжения на ячейке. Она зависит также от перенапряжения для анодного и катодного процесса, от состава, концентрации, электропроводности и температуры электролита, а также от конструкции электролизера. Нормальный потенциал разряда ионов никеля более электроотрицателен, чем ионов водорода, однако из-за влияния перечисленных факторов, прежде всего высокого перенапряжения выделения водорода, процесс электролиза хлористого никеля можно проводить прн более низком напряжении на ячейке, чем прямой электролиз соляной кислоты. [c.286]

Вместе с тем, при выборе метода защиты совершенно не учитывалось то обстоятельство, что химическое никелирование является по своей природе электрохимическим процессом. В последние годы стало очевидным, что химическое ме-таллирование, в том числе и химическое никелирование, является результатом сопряженного протекания на поверхности покрываемого металла двух взаимно независимых электродных реакций разряда ионов металла и окисления молекул восстановителя (например, гипофосфита). Как показали проведенные измерения, стационарный потенциал никелирования обычно принимает значения, близкие к — (300—350) мв. [c.131]

Нормальный электродный потенциал разряда ОН"-ионов составляет + 0,41 в, а нормальный электродный потенциал разряда ионов хлора равен + 1,36 в. В нейтральном насыщенном растворе хлористого натрия концентрация гидроксильных ионов около 1 Ш г-экв л. При 25° С равновесный потенциал разряда гидроксильных ионов будет [c.414]

Нормальный электродный потенциал разряда ОН-ио-яов составляет +0,41 в, нормальный электродный потенциал разряда ионов хлора равен +1,36 в. С учетом концентрации ОН-ионов в нейтральном растворе у анода ванны (концентрация гидроксильных ионов в этом слу- [c.81]

В настоящее время под термином водородное перенапряжение понимают замедленное протекание элементарного электродного акта разряда ионов водорода, возникающее вследствие торможения процесса переноса заряда через границу раздела металл — полярная жидкость. Константа скорости электродного процесса при этом зависит от потенциала электрода. Подобные реакции в газовых средах протекают мгновенно, при гетерогенной же электрохимической реакции на скорость перехода заряда через фазовую границу существенно влияют структура электрода, его физико-химические свойства и свойства полярной жидкости — электролита. [c.327]

Иногда достаточно резкого изменения потенциала разряда определенных ионов можно достичь изменением температуры электролита. Так, например, при обычной температуре (20° С) из водного аммиачного раствора цинк и никель осаждаются совместно, несмотря на значительную разницу в значениях их нормальных электродных потенциалов ( =—0,76 в, ж =—0,28 в). Это является следствием смещения потенциала разряда ионов никеля в отрицательную сторону вследствие перенапряжения. При повышении температуры до 90° перенапряжение при выделении никеля резко снижается и раздельное выделение этих металлов становится возможным. [c.293]

При равновесном потенциале фравн скорости двух электродных процессов — разряда ионов и ионизации атомов — равны между собой. Скорость обмена ионами между поверхностью электрода и раствором электролита при равновесном значении потенциала является важной электрохимической характеристикой металла. [c.88]

Разность потенциалов, при которой начинается непрерывный разряд ионов, называется напряжением разложения, а потенциалы соответствующих электродов — потенциалами разряда. Сдвиг потенциала от равновесного значения, необходимый для протекания электродной реакции с определенной скоростью, называется перенапряжением Т). [c.297]

Необходимо, однако, отметить, что для некоторых электродов, например платинового, в щелочных растворах перенапряжение в зависимости от концентрации щелочи не подчиняется уравнению замедленного разряда. Поэтому возникла необходимость в экспериментальной проверке скорости процесса разряда, что и было осуществлено Б. В. Эршлером, П. И. Долиным и А. Н. Фрумкиным, которые показали, что в некоторых случаях удается подобрать такие условия, когда при измерении скорости суммарной электрохимической реакции можно непосредственно измерять скорость одного этапа реакции, например разряда иона с переходом его в адсорбированный атом. Для этого платиновый электрод в определенном интервале потенциалов покрывают адсорбированными атомами водорода количество этих атомов на единице поверхности платинового электрода зависит от потенциала электрода. По мере увеличения анодной поляризации количество их убывает. При потенциале на одну десятую вольта положительнее, чем потенциал обратимого водородного электрода, выделение молекулярного водорода практически прекращается таким образом, можно полагать, что по сравнению с другими процессами оно не играет существенной роли. Если теперь такому электроду сообщить через раствор некоторое количество электричества, то единственно возможной электродной реакцией становится реакция разряда ионов водорода с переходом их в адсорбированные атомы. Дальнейшие стадии — образование молекул водорода — здесь не могут протекать. Для определения скорости процесса разряда удобнее применять переменный ток различной частоты. В самом деле, если электрод включить в цепь переменного тока, то он будет вести себя подобно конденсатору, т. -в. электроду будет эквивалентна электрическая схема, в котором емкость с и омическое сопротивление R включены параллельно. [c.322]

ПОТЕНЦИАЛ РАЗРЯДА ИОНОВ. НАПРЯЖЕНИЕ РАЗЛОЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ПРИ [c.132]

Работа 13. Потенциал разряда ионов. Напряжение разложения и электродные потенциалы при электролизе [c.236]

Электрическую энергию, необходимую для проведения электроанализа при постоянной силе тока и при постоянном потенциале электрода, получают от какого-либо внешнего источника постоянного тока. Известное распространение получил также вариант электровесового анализа, названный внутренним электролизом. Здесь в испытуемый раствор опускают электродную пару, состоящую чаще всего из платины-катода и какого-либо электроотрицательного металла, например цинка или магния, служащего анодом. Эту пару замыкают через внешнюю цепь, составленную из сопротивления и амперметра, и она сама генерирует ток за счет растворения анода и разряда на катоде определяемых металлических ионов. Для проведения внутреннего электролиза необходимо, чтобы электродный потенциал определяемых ионов был положительнее потенциала металла, примененного в качестве анода. [c.286]

Чистый цинк в кислом растворе обладает значительно более низким электродным потенциалом, чем потенциал разряда ионов водорода в этом растворе. Поэтому его коррозия происходит с [c.194]

На основе законов Фарадея разработаны методы весового электроанализа и к у л о н о м е т р и и. Весовой электроанализ состоит в выделении на электроде определяемого компонента в виде продукта известного состава (металлического осадка, оксида, соли и т. п.) и последующей регистрации изменения массы электрода. При кулонометрии содержание вещества определяют по количеству электричества, затраченному на его электрохимическое превращение в другой продукт. В зависимости от состава анализируемого раствора или расплава электроанализ и кулонометрию проводят в гальваностатическом (при постоянном токе) или в потенциостатическом (при постоянном потенциале) режимах. Окончанию процесса в гальваностатических условиях отвечает резкое изменение потенциала электрода. В потенциостатических условиях окончанию электрохимического процесса с участием определяемого вещества отвечает падение до нуля тока в цепи. Электроанализ или кулонометрия в потенциостатическом режиме (при контролируемом потенциале) удобны, если система содержит несколько компонентов, способных участвовать в электродном процессе, например несколько типов металлических ионов, которые могут быть выделены на электроде в виде металла. Предварительно устанавливают потенциалы разряда ионов, а затем последовательно выделяют ионы, начиная с наиболее легко восстанавливаемых. [c.278]

Термин перенапряжение применяют как в отношении электролита в целом, так и в отношении каждого из электродных процессов в отдельности. Под понятием перенапряжение электрода понимают разность между потенциалом разряда иона и его равновесным, потенциалом. Так, например, равновесный потенциал водорода на платине равен О, а потенциал разряда иона водорода на гладкой платине равен 0,25 в, следовательно, перенапряжение водорода на гладкой платине равно [c.250]

Поляризация электрода включает как изменения всех свойств электрода при переводе его из стационарного состояния в состояние термодинамического равновесия, так и перенапряжение. Равновесный электродный потенциал является теоретическим потенциалом выделения вещества или разряда иона. Фактически электролиз начинается при потенциале ф = 1фр + г]. [c.303]

Согласно существующим законам электродных процессов [9] необходимым условием для совместного разряда нескольких видов ионов является равенство их потенциалов восстановления. Как известно, потенциал разряда ионов зависит от нормального потенциала фо, от концентрации (активности а) разряжающихся ионов и от величины перенапряжения т] следующим образом [c.4]

Положение существенно меняется, если термодинамический электродный потенциал металла имеет величину, при которой наряду с ионизацией и разрядом ионов металла возможен хотя бы один дополнительный электродный процесс. В этом случае заряды через границу раздела между металлом и раствором переносятся уже не одним, а двумя видами частиц. Установившееся постоянное значение потенциала не обязательно свидетельствует о достижении равновесного состояния. Оно указывает лишь на то, что суммарное число зарядов, переходящих через границу в одном наиравлении, равно суммарному числу зарядов, пересекающих ее в обратном направлении, т. е., что [c.488]

Из двух возможных электродных актов на катоде происходит тот, которому отвечает более положительный потенциал. Следовательно, в нашем случае на катоде должен разряжаться водород. Найдем, при каких условиях станет возможным совместный разряд ионов водорода и цинка. Условием совместного разряда двух ионов является равенство соответствующих электродных потенциалов, т. е. в нашем примере при отсутствии электродной поляризации получим [c.243]

В большинстве случаев электродная поляризация существенно влияет на структуру, чистоту и характер осадка, а также на равномерность распределения металла по поверхности катода. Не меньшее влияние оказывает поляризация и на анодные процессы. Подобно тому, как разряд ионов металла на катоде ускоряется при переходе к более отрицательным потенциалам-, анодные процессы ионизации ускоряются при сдвиге потенциала в положительную сторону. [c.244]

Однако одного этого условия еще недостаточно для того, чтобы однозначно установить соответствие между знаком электродного потенциала и направлением электродной реакции. Действительно, самопроизвольно идущий процесс на медном электроде первого рода состоит в разряде ионов меди из раствора. В противоположность этому на цинковом электроде в растворе собственных ионов самопроизвольный процесс заключается в ионизации цинка и переходе ионов цинка в раствор. Обобщая это, можно видеть, что в зависимости от вида электрода и других обстоятельств самопроизвольно идущий процесс может состоять как в ассимиляции электронов и соответственном переходе окисленной формы в восстановленную, так н в прямо противоположном переходе восстановленной формы в окисленную. При этом электроны будут освобождаться на электроде, поступая с него во внешнюю цепь. [c.78]

Потенциалы этих реакций близки по величине в нейтральной среде. Еслр[ концентрация ионов хлора невелика, то происходит преимущественно разряд молекул воды. Наоборот, при большой концентрации ионов хлора потенциал разряда становится более отрицательным, и в результате весь ток расходуется на их разряд. Такой процесс происходит в хлорных электролизерах. Сказанное о разряде ионов С1 и Н2О справедливо, если взят анод из нерастворимого в данном растворителе материала (платина, графит). Если заменить нерастворимый анод на растворимый, например железный, то преимущественно будет происходить электродная реакция перехода железа в раствор Ге Ге + + 2е. На электродах могут происходить также процессы перезаряда ионов, которые остаются по-прежнему в растворе. Например, на катоде Сп + е -> Си+ Ге + е -> Ге на аноде Ге + -> Ге + + е. На катоде могут разряжаться не только положительно заряженные ионы, но также молекулы и ионы, отрицательно зарялсенные, на аноде — молекулы и положительно заряженные ионы, например [c.360]

Рис. 135, б поясняет условия стационарности на металлическом электроде, на котором имеется вторая пара сопряженных процессов ионов водорода. Наличие этих процессов вызывает сдвиг электродного потенциала металла в положительную сторону и преобладающее значение приобретает ионизация металла. Поэтому стрелки, соответствующие величинам и становятся уже неравными друг другу. Их разность измеряет скорость саморастворения металла. Для второй пары сопряженных процессов, скорости которых равны и Р , характерно преобладание процесса разряда ионов водорода, обусловленное тем, что стационарный потенциал имеет более отрицательное значение, чем потенциал обратимого водородного электрода в том же растворе. При этом разность стрелок, выражающих графически/ д — скорость разряда ионов водорода и Р — скорость ионизации водорода, в точности равны разности верхней пары стрелок, относящейся к ионизации металла и разряду его ионов, так как устанавливается баланс количества электрических зарядов, в результате которого электродный потенциал примет постоянное значение. [c.245]

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]

Чем больше ток, тем меньше поверхностная концентрация ионов меди и тем меньше величина (аси +)я> а значит тем больше и соответствующая поляризация. Когда (аси +)я на поверхности электрода приближается к нулю, концентрационная поляризация стремится к бе,сконечности. Плотность тока, при которой значение (аси +)я близко к нулю, называется предельной плотностью тока. Очевидно, на практике поляризация никогда не может достичь бесконечности, так как при потенциале более высоком, чем соответствующий первой реакции, будет протекать другая электродная реакция. В случае осаждения меди, например, смещение потенциала ведет к разряду ионов водорода 2Н Н — 2ё, причем газообразный водород выделяется одновременно с осаждением меди. [c.51]

Если потенциал металлического анода имеет более отрицательное значение, чем потенциал ионов ОН или других веществ, присутствующих в растворе, в газовой фазе около электрода или на электроде, то происходит растворение металла. При этом протекает электролиз с растворимым анодом. Если потенциал металлического анода близок к потенциалу других электродных процессов, то наряду с растворением металла на аноде протекают также другие процессы, например разряд ионов 0Н . В этом случае также говорят об электролизе с растворимым анодом, но учитывают и другие анодные процессы. Если потенциал металла или другого проводника первого рода, используемого в качестве анода, имеет более положительное значение, то протекает электролиз с нерастворимым анодом. В качестве нерастворимых анодов применяют золото и платиновые металлы, диоксид свинца, оксид рутения и другие вещества, имеющие положительные значения равновесных электродных потенциалов, а также графит. Некоторые металлы практически не растворяются из-за высокой анодной поляризации, например никель и железо в щелочном растворе, свинец в H2SO4, титан, тантал, нержавеющая сггль. Явление торможения анодного растворения металла из-за образования защитных слоев называется пассивностью металла. [c.210]

В общем случае, следовательно, смещение электродного потенциала при пропускании тока от его равновесного значения, связанное с торможением фазовых переходов на границе электрод — электролит (химические стадии, стадии разряда ионов и ионизации атомов, зарождения, роста, перестройки фаз), принято называть перенапряжением. [c.272]

Такая зависимость энергии активации от поляризации проявляется лишь в том случае, если тормозящей стадией электродного процесса является собственно разряд ионов. Если же процесс тормозится из-за недостаточной скорости движения ионов в растворе, то повышение потенциала в приэлектродном слое не приводит к снижению эффективной энергии активации, т. е. в случае концентрационной поляризации энергия активации не зависит от поляризации. [c.367]

Наиболее важным свойством растворителя, определяющим возможность его применения в электрохимической технологии, является электрохимическая устойчивость. Если осаждение металла происходит при потенциалах более отрицательных, чем потенциал разряда ионов гидроксония или молекул воды, то процесс его выделения сопровождается параллельной реакцией выделения водорода. По этой причине металлы, обладающие достаточно отрицательными стандартными потенциалами, не могут быть выделены из водных растворов. Единственным электродным процессом является выделение водорода, обычно при этом происходит подщела-чивание приэлектродного слоя и выпадение осадка гидроокисей металла либо осаждение окисла металла на поверхности катода. Аналогичные процессы могут протекать и в органических протонных растворителях, образующих в результате диссоциации ионы водорода. Поэтому в качестве растворителей желательно использовать органические апротонные растворители, которые не содержат подвижного атома водорода. Апротонные органические растворители имеют чрезвычайно высокую электрохимическую устойчивость и не восстанавливаются до потенциалов —3,0- —3,5 В, а их анодное окисление близко к -Ы,0- Ч-],5 В. Область электрохимической устойчивости определяется материалом электрода, природой органического растворителя и растворенной соли. В табл. 2 приведены значения потенциалов, при которых [c.7]

Предельная плотность тока. Если электродный процесс сопровождается уменьшением количества потенциалопределяющих веществ, на поляризационных кривых возникают участки, для которых характерен резкий рост потенциала при практически постоянной плотности тока, называемой предельной (рис. 176). Рассмотрим это явление на примере электролиза водного раствора Си504. На катоде возможно протекание двух процессов разряд ионов (система I) и ионов Н" [c.502]

Из приведенного примера видно, что катодный процесс разряда нонов меди совместно с ионами ртути начинается с равно1весцого потенциала 0,76 в, а не с потенциала начала разряда иона меди (0,69 в), зафиксированного при снятии поляризационной кривой (см. рис. 30), как это обычно принято считать. Графики зависимостей, показанные на рис. 31, подтверждают схематическое изображение явлений совместного разряда, сделанное на осно1вании общих положений кинетики электродных процеосов (см. рис. 26—28). [c.63]

Разряд ионов свинца из растворов двухвалентных его солей совершается с высокой скоростью значительные плотности тока достигаются при незначительных величинах поляризации (см. рис. 16, а). Столь малая поляризация при электролизе, наблюдаемая на аноде и атоде, облегчает электролитическое отделение свинца как от электроположительных, так и от электроотрицательных примесей (см. табл. 4). Электродный потенциал олова очень близок к потенциалу свинца, поэтому олово практически целиком переходит в раствор и попадает в катодный свинец. [c.262]

С другой стороны, электрод вообще стремится приобрести некоторый потенциал и в том случае, когда раствор не содержит электроно-активных веществ (т. е. таких компонентов ред-окс систем, которые способны в данных условиях окисляться и восстанавливаться). Например, в растворе перхлората натрия (неэлектроактивное вещество) потенциал вызван крайне небольшим количеством электронов, обмениваемых в единицу времени различными примесями, растворенным кислородом, диффундирующим из воздуха, а также обусловлен медленным разрядом ионов и молекул растворителя (обычно воды) и т. п. Так как эти факторы непостоянны, то и приобретаемый электродом потенциал неустойчив, медленно устанавливается, на него влияют скорость перемешивания раствора, положение в растворе, величина, состояние поверхности и материал электрода и т. п. Возникающий при этих условиях потенциал называется смешанным, так как он обусловлен участием в электродных процессах различных не поддающихся учету веш,еств, в отличие от равновесного потенциала, который приобретает электрод при участии в электрохимической реакции обоих компонентов одной и той же ред-окс системы. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология