Напряжения падение в гальваническом элементе

Сначала подключают положительный полюс нормального гальванического элемента Вестона к той же клемме, к которой подключен положительный полюс исследуемого элемента, и определяют на измерительном сопротивлении аЬ точку л ы, отвечающую падению напряжения на участке axt , равному э. д. с. элемента Вестона. Затем после подключения исследуемого элемента определяют точку X, отвечающую отсутствию тока в цепи, и вычисляют [c.146]

Гальванические элементы, в которых одним из электродов служит стеклянный электрод, имеют большое внутреннее сопротивление, достигающее десятков МОм. Для измерения ЭДС таких элементов используют специальные приборы с большим внутренним сопротивлением. Они позволяют практически исключить из измеряемой ЭДС падение напряжения в стеклянной мембране. Широкое применение для этих целей нашли электронные потенциометры, получившие название рН-метров (например, рН-метр-милливольт-метр pH 12], pH 340, pH 673 М и др.). [c.87]

Внутреннее сопротивление гальванического элемента, состоящего из стеклянного и каломелевого электродов, велико и может достигать десятков МОм. По этой причине для измерения э. д. с. используют специальные приборы с большим внутренним сопротивлением, что позволяет практически исключить из измеряемой э. д. с. Падение напряжения в стеклянной мембране. Широкое применение для этих целей нашли электронные потенциометры, получившие название рН-метров (например, рН-метр — милливольтметр рН-121). [c.161]

Важнейшее место в экспериментальной электрохимии занимает измерение электродвижущих сил. Для измере- > ния э. д. с. электрохимических систем обычно пользуются компенсационным методом, принцип которого состоит в уравновешивании определяемой э. д. с. элемента равным по величине падением напряжения 1г на реохорде или в потенциометре, питаемом от внешнего источника тока (рис. 25). Компенсирующее падение напряжения обычно создается с помощью хорошо заряженного аккумулятора. При этом сопротивление любого отрезка проволоки реохорда пропорционально его длине, а общее сопротивление проволоки равно Кн. В простейшем случае изучаемый гальванический элемент X включается навстречу аккумулятору А (плюс против плюса, минус против минуса). Перемещением движка по реохорду подбирают такое положение его, при котором э.д.с. эле- [c.173]

Разница между э. д. с. и напряжением обусловлена омическим падением напряжения внутри элемента при прохождении тока и другими эффектами. Поэтому измерение э. д. с. обычно проводят компенсационным методом, при котором сила тока, протекающего через элемент, близка к нулю. Для этого к элементу подводят э. д. с. с противоположным знаком от внешнего источника тока, значение которой можно регулировать тем или иным способом. В измерительную цепь включаются также гальванометр для регистрации тока и вольтметр для измерения напряжения. В момент, когда выходное напряжение внешнего источника тока равно э. д. с. гальванического элемента (момент компенсации э. д. с.), сила тока в цепи равна нулю (стрелка гальванометра не отклоняется). Измеренное в этот момент вольтметром напряжение на клеммах гальванического элемента равно его э. д. с. Более простой и менее точный метод измерения э.д. с. заключается в прямом измерении напряжения на клеммах гальванического элемента вольтметром, имеющим высокое омическое сопротивление (высокоомный вольтметр). Вследствие высокого омического сопротивления вольтметра мала сила тока, протекающего через элемент, поэтому невелика разница между э. д. с. и напряжением элемента. [c.189]

При прохождении электрического тока через гальванический элемент в нем происходят такие явления, которые ведут к уменьшению разности потенциалов на концах элемента (концентрационная и химическая поляризация, омическое падение напряжения в гальваническом элементе). [c.21]

Смещая положение точки х вдоль сопротивления аЬ, мы можем создать на участке ах падение напряжения, большее или меньшее разности потенциалов Е между электродами гальванического элемента. Вследствие этого реакция в химически обратимом (помнить [c.146]

Этот ток вызывает в гальваническом элементе падение напряжения / a Следовательно, с помощью измерительного прибора измеряют не ЭДС, а напряжение на зажимах гальванического элемента [c.269]

Принципиальная схема измерения э. д. с. гальванического элемента компенсационным методом показана на рис. IX.2. Постоянный ток от вспомогательной батареи ВБ подается на концы реохорда АВ — проволоки с постоянным сечением. Поэтому падение напряжения вдоль реохорда пропорционально длине соответствующего отрезка на прямой АВ. С помощью подвижного контакта С можно отбирать произвольную часть падения напряжения между точками Л и 5. Из рис. IX.2 видно, что напряже- ние, снимаемое с любого участка реохорда, например АС, на- правлено навстречу э. д. с. элемента X. [c.155]

Поскольку ЭДС гальванического элемента возникает в результате химической реакции, протекающей в элементе, то она должна быть связана с термодинамическими характеристиками этой реакции. Обозначим номером 1 электрод, на котором функционирует восстановитель, т. е. электрод, подающий электроны в цепь. Это означает, что он заряжен отрицательно. Номером 2 обозначим положительно заряженный электрод, на котором функционирует окислитель, принимающий электроны. Между этими электродами существует разность потенциалов (напряжение) — ]. Под действием этой разности потенциалов совершается работа по переносу электронов, которая в расчете на 1 моль электронов равна (Е — Е )Е, где Е — заряд одного моля электронов, равный 96485 Кл/моль. Как известно из физики, ЭДС в замкнутом контуре равна падению напряжения вдоль всего контура и в рассматриваемом случае равна [c.256]

Для проведения электролиза необходимо также знать, каково значение подключаемого к электролитической ячейке напряжения и. Это напряжение компенсирует ЭДС гальванического элемента Е и при прохождении тока / также покрывает падение напряжения в раство- [c.277]

При рассмотрении омического сопротивления гальванического элемента различают внутреннее сопротивление самого элемента и внешнее сопротивление, череа которое замкнуты электроды элемента. Падение напряжения на сумме этих сопротивлений на рис. 90 представляется отрезком ординаты, располагающимся между значениями потенциалов электродов необратимого гальванического элемента. [c.156]

ЭДС гальванического элемента представляет собой равновесную величину. Поэтому измерение ЭДС необходимо проводить без нарушения электродных равновесий. В равновесном состоянии через поверхность соприкосновения фаз электродов суммарный ток равен нулю. Следовательно, при измерении ЭДС необходимо обеспечить отсутствие тока через гальванический элемент. Этого можно добиться путем компенсации ЭДС противоположно направленным падением напряжения (компенсационный метод). Достоверные результаты получают также с помощью некомпенсационного метода, если сила тока ничтожно мала. [c.268]

Принцип компенсационного метода показан на рис. 65, а. Реохорд 1—2 представляет собой проволоку строго постоянного диаметра. Вследствие этого электрическое сопротивление г единицы длины его тоже величина постоянная. К реохорду подключают аккумулятор Ак и гальванический элемент, ЭДС которого известна (так называемый нормальный элемент). Перемещением скользящего контакта на реохорде находят точку, в которой гальванометр тока не показывает. В таком положении сопротивление участка реохорда R = r/ , и падение напряжения на этом участке Это падение напряжения противоположно ЭДС нормального электрода, поэтому они друг друга компенсируют и можно записать [c.268]

Компенсационный метод измерения свободен от этих недостатков. Компенсационная схема для измерения э.д.с. гальванического элемента приведена на рис. IX. 15. В цепь ЛВАк — цепь источника тока, которыми обычно служат кислотный или щелочной аккумулятор или сухой гальванический элемент большей электрической емкости,— последовательно включается переменное сопротивление Я, соизмеримое с сопротивление реохорда АВ. В простейшем случае он представляет собой проволоку с относительно большим удельным сопротивлением (нихром), туго натянутую вдоль градуированной линейной шкалы. Падение напряжения на единице длины шкалы стандартизируется с помощью нормального элемента Вестона (НЭ) [c.555]

Принципиальная схема измерения э. д. с. гальванического элемента компенсационным методом показана на рис. IX.2. Постоянный ток от вспомогательной батареи ВБ подается на концы реохорда АВ — проволоки с постоянным сечением. Поэтому падение напряжения вдоль реохорда пропорционально длине соответствующего отрезка на прямой АВ С помощью подвижного контакта С можно отбирать произвольную часть падения напряжения мелсду точ- [c.206]

Термодинамика электрохимических систем не может объяснить причины изменения э. д. с. при переходе к необратимому состоянию и установить, как это изменение связано со скоростью протекания электрохимической реакции, т. е. с величиной силы (или плотности) тока, проходящего через электрохимическую систему. Первое предположение о причинах этого явления сводится к тому, что различие между обратимой э. д. с. и напряжением возникает как результат омических потерь напряжения. В этом случае напряжение, необходимое для проведения какой-либо реакции в электролитической ванне, будет слагаться из обратимой э. д. с. Ет (определяемой изменением термодинамического потенциала) и падения напряжения в электролите и в электродах Еои = 2/ /, которое зависит от плотности тока. Такое предположение объясняет причину увеличения напряжения на ванне при прохождении через нее тока по сравнению с обратимой э. д. с. той же системы. Точно так же, если обратимое значение э. д. с. гальванического элемента равно Ег, то при отборе тока часть э. д. с. будет расходоваться внутри самого элемента на преодоление электрического сопротивления, вследствие чего [c.296]

Напряжение, необходимое для электролиза 1 М растворов хорошо диссоциированных солей, можно найти из ряда напряжений. Падение напряжения Б растворе характеризуется главным образом двумя скачками потенциала — на аноде и на катоде. Для измерения этих скачков потенциала в качестве стандартного ( нулевого ) электрода сравнения применяют водородный электрод. Этот электрод (рис. 12.1) состоит из платиновой проволоки, помещенной в стеклянную трубку. Платиновая проволока внизу покрыта губчатой платиной. Часть губчатой платины находится в атмосфере водорода, другая часть погружена в 1 М раствор серной кислоты. Для измерения скачков потенциала между различными электродами и растворами водородный электрод / соединяют с испытуемым электродом 2 в гальванический элемент (рис. 12.2). Напряжение испытуемого электрода измеряют вольтметром, точнее — потенциометром 3. Оба электрода (испытуемый и водородный) соединяют в гальванический элемент с помощью пористой [c.218]

Измерить ЭДС любого гальванического элемента с помощью обычного вольтметра нельзя, так как вольтметр показывает не ЭДС элемента, а падение напряжения, зависящее от сопротивления [c.89]

Ячейка для измерения электродного потенциала (рис. 121) — простейший пример электрохимического (гальванического) элемента. Э.д.с. этого элемента возникает за счет протекания окис-лительно-восстановительной реакции. Движущей силой химической реакции является убыль изобарно-изотермического потенциала, или свободной энергии Гиббса АО. С другой стороны, как следует из (VIII. 18), убыль свободной энергии Гиббса определяет максимальную работу химической реакции. Для реакции, осуществляемой в условиях гальванического элемента, работа А, производимая системой, равна A = IUt = QU, где / — сила тока в цепи и — падение напряжения I — время Q — количество электричества. [c.287]

Компенсацию начинают с постепенного передвижения подвижного переключателя 2 справа налево по декадным контактам сопротивления III. Тем самым в малую цепь вводится некоторый участок сопротивления III большой цепи и э. д. с. измеряемого элемента частично компенсируется падением напряжения на названном участке сила тока в малой цепи уменьшается и гальванометр показывает меньшее отклонение. При определенном положении переключателя 2, например, когда он находится на декадном контакте 7 (рис. 139), направление тока в малой цепи изменяется, так как теперь падение напряжения аккумулятора на введенном в малую цепь участке сопротивления III превышает э. д. с. гальванического элемента. [c.302]

Когда э. д. с., подаваемая на низкоомный потенциометр (рис. XI. 1), точно компенсируется другим источником э.д.с., то ток через гальванометр не проходит, и внутри гальванического элемента не происходит падение напряжения. Однако, если для измерения э. д. с. или установления точки компенсации применяется усилитель с непосредственной связью, то даже в условиях компенсации небольшой ток протекает через гальванический элемент и в сетчатом контуре. Более того, этот малый сеточный ток не исчезает и тогда, когда сетка достаточно отрицательна, чтобы отталкивать все электроны. Электрометрическая лампа, являющаяся сердцем рН-метра, обеспечивает точное измерение э. д. с. стеклянно-каломельного элемента с внутренним сопротивлением до 1000 Мом. Все же это сопротивление очень большое, так что чрезвычайно малые токи, например, порядка а могут вызвать достаточно большое падение напряжения, что приведет к заметной ошибке при измерении pH. [c.343]

Внутреннее сопротивление гальванических элементов, включающих стеклянные электроды, очень высоко (10—1000 Мом). Поэтому ток, который можно брать от этого элемента, не вызывая заметного изменения э. д. с. вследствие падения напряжения или поляризации, равен Ю" —а, т. е. очень мал для измерения [c.364]

Электродвижущая сила, возникающая в гальваническом элементе, не может быть правильно измерена при подключении к электродам простого постояннотокового вольтметра, поскольку для приведения его в рабочее состояние требуется значительный ток. Если этот ток вырабатывает элемент, его потенциал уменьшается из-за изменения концентраций реагирующих веществ вследствие разряда элемента. Кроме того, наличие внутреннего сопротивления элемента вызывает омическое падение напряжения (равное произведению силы тока на сопротивление), изменяющее потенциал элемента. Поэтому измеряемый потенциал меньше реального потенциала элемента. Чтобы получить истинное значение потенциала элемента, во время измерения через него должен проходить только ничтожно малый ток. Измерительным устройством, удовлетворяющим этим требованиям, является потенциометр. [c.415]

Измерить э.д.с. гальванического элемента с помощью обычного вольтметра нельзя, так как последний показывает не э.д.с. Элемента, а падение напряжения, зависящее от сопротивления, вольтметра. [c.185]

Как уже обсуждалось в гл. 9, истинное значение э. д. с. гальванического элемента можно измерить только в том случае, если через элемент в процессе экспериментальных измерений практически не протекает ток, так как прохождение тока через гальванический элемент вносит две погрешности в значение измеряемой э.д.с. Во-первых, вследствие того, что в процессе прохождения тока меняется концентрация (активность) потенциалопределяющих частиц у поверхности каждого электрода. Во-вторых, вследствие того, что каждый элемент обладает внутренним сопротивлением Я и сила тока , проходящего через элемент, создает падение напряжения которое в зависимости от направления тока либо уменьшает, либо увеличивает э. д. с. [c.365]

В результате этого смещения (смещение потенциала под действием внешнего тока называется поляризацией) потенциалов электродов э. д. с. цепи не будет соответствовать равновесному значению э. д. с. элемента. Если же 1 , вх сю, то величина тока, отбираемого вольтметром от элемента будет стремиться к нулю (I 0), и поляризация электродов сведется к минимуму. Таким образом, для измерения э. д. с. гальванических элементов (особенно с малыми площадями исследуемых электродов) должны применяться вольтметры с высоким входным сопротивлением (порядка 10 + 10 Ом). Очень часто в электрохимических экспериментах используют компенсационный м.етод измерения э. д. с. Его принципиальная схема изображена на рис. 12.5, из которого видно, что в результате замыкания аккумулятора на сопротивление К (реохорд) устанавливается линейное падение напряжения II. [c.280]

Если часть этого напряжения снимать со скользящего контакта К и направлять навстречу (отрицательные клеммы аккумулятора и исследуемого гальванического элемента замкнуты накоротко) э. д. с. исследуемого элемента, то в случае равенства падения напряжения Ui на сопротивлении R ток в измерителе I будет равен нулю. При известном, становится известным и Для того, чтобы знать в каждой точке сопротивления (реохорда), вместо включают < эт (обычно это элемент Вестона с известной и очень стабильной величиной эт = 1,018 В) и проводят [c.281]

При работе гальванического элемента э.д.с. его Е равна падению напряжения во внутренней и внешней цепях, сопротивления которых обозначим буквами п и Г2. Тогда = г(г1- -Г2), где i — сила тока. Величина г зависит от удельного сопротивления растворов и от конструктивного оформления элемента, т. е. от размеров и формы электролизера. Она может несколько изменяться во время работы элемента за счет изменения концентрации электролита в приэлектродных зонах. Сопротивление внешней цепи Гг мы можем поддерживать неизменным или же менять по своему желанию. [c.555]

Для прохождения тока через гальванический элемент или электролитическую ячейку требуется движущая сила или потенциал, чтобы преодолеть сопротивление ионов их движению к катоду или аноду. Как и для металлических проводников, эта сила подчиняется закону Ома и равна произведению силы тока (в амперах) на сопротивление ячейки (в омах). Ее обычно называют омическим падением напряжения 1Д. [c.5]

Таким образом, при окислении металлов в контакте для поддержания стационарного потенциала ф необходимо движение электронов от металла Mei к Мец и движение ионов в растворе катионов от металла Mei к Мец и анионов в противоположном направлении. Это означает, что такая пара металлов представляет своеобразный короткозамкнутый гальванический элемент. Если электропроводность электролита достаточно велика и переходное сопротивление в месте контакта двух металлов достаточно мало, то можно пренебречь омическим падением напряжения в цепи такого элемента. Только при этом условии может установиться единый потенциал для обоих металлов Фо- Если же омическое сопротивление электролита и контакта сравнительно велико, то оба металла будут иметь различные потенциалы. Потенциал металла Mei будет отрицатель-. нее, чем ф , но положительнее, чем ф, а потенциал металла Ме будет отрицательнее, чем ф", но положительнее, чем ф (рис. 157). [c.576]

На отрицательном электроде (аноде) восстановитель окисляется, высвобождающиеся электроны по внешней цепи переходят к положительному электроду (катоду) и участвуют в восстановлении окислителя. Из-за омического падения напряжения и электродной поляризации разрядное напряжение гальванического элемента несколько меньше его э. д. с. [c.107]

Таким образом, потенциометр из четырех декад дает возможность определить падение напряжения с точностью 0,0001 В. Специальная цепь со стандартным элементом позволяет подавать на первую декаду потенциометра напряжение точно в 1 В. При работе потенциометра ЭДС исследуемого элемента непосредственно отсчитывается по цифрам, показывающим положение переключателя на каждой декаде. При работе со стеклянным электродом, исследовании неводных растворов и т. д. обычный потенциометр оказывается неприменимым, так как внутреннее сопротивление таких гальванических элементов очень велико. В таких установках применяют электронные потенциометры, в которых гальванометр заменен на электронную схему с высоким входным сопротивлением. [c.191]

Принципиальная компенсационная схема для измерения э. д. с. гальванического элемента приведена на рис. 28, а. Источник тока Б (обычно кислотный или щелочной аккумулятор или высокоемкостный сухой гальванический элемент на 1,56—1,66 В) присоединен к концам А п В электрического сопротивления (или просто сопротивление) Rab- Выбирают источник тока с учетом того, что по принципу компенсационного метода э. д. с. испытуемого гальванического элемента должна быть меньше э. д. с. источника тока ЕБ Считают, что возникающее на концах сопротивления А yi В напряжение Vab незначительно отличается от напряжения на клеммах источника тока. Цепь АБВ называют большой или цепью главного питания. Между клеммой А и нуль-инструментом Г включают переключателем П испытуемый гальванический элемент с . Для кратковременных включений служит ключ К, который соединен одним концом с подвижным контактом Д, снимающим различное напряжение, а другим с нуль-инструментом Г. Цепь АхД называют малой или боковой. Замыкают собранную электрическую цепь одним легким кратковременным нажимом на головку ключа. Передвижением контакта Д вдоль сопротивления подбирают такое положение контакта, при котором ток в малой цепи практически отсутствует. Точку компенсации проверяют передвижением контакта влево и вправо от нее по сопротивлению на возможно меньшую, по равную величину так, чтобы индикатор нуля на н у л ь - и 1 с т р у м е н т е отклонялся от нулевого положения в разных направлениях на одинаковую величину. Компенсация означает, что падение на-прял<ения па участке АД (ua/i) равно э. д. с. испытуемого гальванического элемента. [c.137]

Омическое падение напряжения приводит к увеличению потенциала, требуемого для работы электролитической ячейки, и к уменьшению измеряемого потенциала гальванического элемента. Поэтому величину падения напряжения /У всегда вычитают из теоретического значения потенциала ячейки [c.5]

Электродвижущую силу гальванических элементов измеряют с помощью так называемой компенсационной схемы. Принцип компенсации заключается в том, что ЭДС исследуемого элемента уравновешивается противоположным по направлению падением напряжения, создаваемым аккумулятором на определенном сопротивлении (рис. 74). При этом ток в цепи исследуемого элемента равен нулю, что соответствует требованиям обратимости. Аккумулятор Ак замкнут калиброванной проволокой АВ, имеющей большое сопротивление, натянутой вдоль линейки с равномерной шкалой (реохорд). Калиброванный щ овод имеет одинак. вое сечение по всей длине. Поэтому падение напряжения на любом ее отрезке АС относится [c.338]

Во-вторых, вольтметром измеряется не все напряжение источника тока Еизм, а только часть его, равная падению напряжения на сопротивлении вольтметра. Другая часть зм составляет падение напряжения на внутреннем сопротивлении элемента. Если сила тока в цепи равна I, внутреннее сопротивление гальванического элемента г и сопротивление вольтметра R (сопротивлением проводов можно пренебречь), то [c.554]

Как влияет омическое падение напряжения на ЭДС гальванического элемента и на величину наложенного внешнего нагряжения электролитической ячейки [c.196]

Мы не обсуждали детально поведение цинк-медной системы как гальванического элемента. Здесь достаточно лишь сказать, что, поскольку ячейка ведет себя обратимо — общую реакцию в ней можно заставить протекать в любом направлении — верхняя и нижняя ветви кривой Б на рис. 12-1 симметричны относительно точки, при которой наложенное извне напряжение равно 1,100 В. Когда элемент функционирует как гальванический, процессы, связанные с омическим падением потенциала, градиентами концентраций и активационными сверхпотенциалами, также имеют место. [c.410]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология