Электрохимические реакции

В элементах третьей группы работа ХИТ осуществляется благодаря подаче компонентов электрохимической реакции к электродам. Такие элементы могут работать без перерыва длительное время, лимитируемое потерей каталитических свойств элект )одов. Обычно на один из электродов (отрицательный) подается топливо, на другой (положительный)—окислитель, и в элементе происходит холодное электрохимическое сжигание топлива в виде двух расчлененных реакций иа одном электроде окисляе ся топливо, на другом — восстанавливается окислитель. Такие электрохимические системы называются топливными элементами. [c.208]

Из всего сказанного вытекает, что в первом приближении стандартные потенциалы позволяют судить об ожидаемых электрохимических реакциях на катоде и аноде при электролизе с учетом, однако, концентрации ионов, которые способны участвовать R этих реакциях. [c.424]

Отсюда следует, что и скорость электрохимической реакции зависит НС только от температуры, активностей ее участников и катализатора, т. е. от тех же факторов, которые определяют скорость химической реакции, но и от потенциала на границе раздела фаз различной проводимости. Варьирование потенциала границы, при сохранении постоянными концентраций участников электрохимической реакции и температуры, позволяет в десятки, сотни и тысячи раз менять скорость реакции, а в ряде случаев и природу ее продуктов. Это делает электрохимические реакции более управ- [c.11]

Если через электрохимическую систему проходит измеримый электрический ток Л оиа перестает быть термодинамически обратимой и в завнсимости от направления тока превращается либо в гальванический элемент (э), либо в электролитическую ванну (в). Полезная работа, произведенная системой в необратимых условиях, всегда меньше, чем в состоянии равновесия. Электрическая энергия, генерируемая гальваническим элементом за счет протекания в ней электрохимической реакции, будет поэтому при отборе тока I меньше, чем в состоянии равновесия (т. е. нри / = 0) [c.22]

Т. е. скорость электрохимической реакции оказывается пропорциональной силе тока /. Так как для каждой данной реакции iг J постоянно, то сила тока I представляет собой удобную величину для выражения скорости любого электрохимического превращения. [c.283]

ИЗ раствора способна разряжаться и выделяться на металле (процесс восстановления). Как только скорости этих двух противоположно направленных электрохимических реакций становятся равными, устанавливается динамическое равновесие, при котором в единицу времени столько ионов покидает металл, сколько разряжается на нем. В зависимости от того, какой процесс преобладает, на металле возникает избыток положительных или отрицательных зарядов, а раствор вблизи поверхности металла получает противоположный заряд. Следствием этого является возникновение разности потенциалов на поверхности раздела металл — раствор. [c.345]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО КИНЕТИКЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ОКИСЛЕНИЯ [c.430]

Скорость протекания электрохимической реакции в анодную и катодную стороны одинакова на равновесном электроде как в целом, так и на любом его участке, достаточно большом по сравнению с размерами молекул. Электродную реакцию можно представить как [c.276]

Между количествами участвующих в электрохимических реакциях, в частности на электродах, веществ и количеством электричества , прошедшего через цепь, существуют соотношения, выражаемые следующими двумя законами Фарадея. [c.425]

Таким образом, э.д.с. любой равновесной электрохимической снсте.мы является функцией стандартной э.д.с. и активностей участников электрохимической реакции. Электродвижущая спла описывается уравнением [c.155]

Сумма всех электродных процессов дает общее уравнение электрохимической реакции в анионной цепи [c.199]

Если из нескольких возможных электродных процессов желателен только один, то необходимо, чтобы его выход по току был как можно выше. Имеются системы, в которых весь ток расходуется лишь на одну электрохимическую реакцию. Такие электрохимические системы используются для измерения количества прошедшего электричества и называются килонометрами или кулометрами. Известны три основных типа кулонометров весовые, объемные и титрационные. В весовых кулонометрах (к ним относятся серебряные и медные) количество прошедшего электричества рассчитывается по изменению массы катода. В объемных кулонометрах расчет производится на основании измерения объема получающихся веществ (газа в водородном кулонометре, жидкой ртути в ртутном кулонометре). В титрационных кулонометрах количество электричества определяется по данным титрования веществ, появившихся в растворе в результате электродной реакции. В этом случае чаще всего используют анодное растворение серебра (кулонометр В. А. Кистяковского) или электролитическое окисление ионов иода. [c.282]

Для концентрационных цепей общее термодинамическое уравнение, определяющее э.д.с. обратимых электрохимических систем, упрощается. Из него исключается величина стандартной э.д.с. Ео и остается лишь слагаемое, характеризующее влияние концентрации участников электрохимической реакции на э.д.с. [c.200]

Использование порядка электрохимической реакции для решения одной из основных задач электрохимической кинетики — установления пути, по которому протекает данная реакция,— можно проиллюстрировать на примере восстановления иода до иодид-ио-нов. В растворе, содержащем ионы иода и молекулы Ь, образуются комплексные анионы 1 з, которые подвергаются восстановлению по брутто-уравнению [c.368]

Подставляя в уравнение (99) значение вольта-потенциалов из уравнеиия (10.25) и полагая, что z+(d=z+(2)=z+ и z+=z =2, а активности участников электрохимической реакции равны единице, Измайлов получил [c.224]

Практическое исиользование электрохимических систем (как химических источников тока или как электролитических ванн) всегда связано с электрохимическими реакциями, протекающими с конечной скоростью в одном наиравлении. Естественные электрохимические процессы, например разрушение металлов под действием окружающей среды, также направленны и совершаются с заметной скоростью. Поэтому как в первом, так и во втором случаях электрохимические системы уже пе находятся в состоянии равновесия и их свойства значительно отличаются от свойств соответствующих равновесных систем. [c.276]

Здесь, в самых общих чертах и с известными упрощениями, будет дано представление о специфике протекания электрохимических реакций на полупроводниковых электродах, об особенностях нх кинетики. Эта специфика определяется прежде всего двойственной природой носителей зарядов и существованием в полупроводнике объемного заряда. [c.378]

Скорость электрохимической реакции в анодном катодном нанравлениях не одинакова причем ни один нз част- [c.277]

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]

В первоначальном варианте теории электрохимического перенапряжения не учитывалась возможность различия между природой частиц, непосредственно участвующих в элементарном электрохимическом акте, и природой частиц, представляющих собой исходные и конечные продукты электрохимической реакции. Пусть акту разряда отвечает уравнение [c.347]

Было предположено, что энергию активации электрохимических реакций можно разложить на химическое и электрическое слагаемые. Первое из них отвечает тому случаю, когда скачок потенциала между металлом и раствором ( mil) равен нулю его можно обозначить через Uq. Второе слагаемое отвечает изменению энергии активации вследствие создания электрического поля в двойном слое за счет появления скачка потенциала g MiL это слагаемое [c.348]

Порядок электрохимических реакций и стехиометрические числа [c.368]

Двумя другими важными характеристиками электрохимических реакций являются их порядок и стехиометрическое число. Порядок электрохимической реакции v имеет здесь тот же физический смысл, что и в учении о кинетике химических реакций, хотя в этом случае V, кроме обычных параметров — давления и температуры, может быть функцией потенциала электрода. Порядок электрохимической реакции по отношению к какому-либо виду частиц vy можно найти на основании изучения зависимости плотности тока от концентрации частиц данного вида при условии постоянства концентрации всех остальных видов частиц, а также температуры, давления и потенциала электрода [c.368]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕКТРОДАХ [c.378]

До сих пор рассматривалось изменение потенциала электрода под током в случае протекания на электроде лишь какой-либо одной реакции. Однако электродный процесс может, в принципе, представлять собой наложение одной реакции на другую или даже совокупность нескольких реакций. Такие реакции, протекающие на одном и том же электроде и объединенные общностью электродного потенциала, называются совмещенными или сопряженными электрохимическими реакциями. [c.386]

На основании законов Фарадея можно подсчитать, какое количество электричества потребуется для получения необходимого количества продукта электрохимической реакции. Так, при 100%-ном выходе по току для получения ) г-экв любого вещества требуется одно и то же количество электричества, равное одному фарадею. Следует подчеркнуть, что законы Фарадея определяют расход количества электричества, но не электрической энергии, который при получении одного и того же числа грамм-эквивалентов вещества будет неодинаков расход энергии зависит от природы этого вещества, от природы той реакции, которая приводит к его получению, а также от условий ее протекания. Если / — количество электричества, необходимое для получения 1 г-экв любого вещества, то расход электроэнергии равен произведению / . Напряжение на ванне Е для кансдого вещества имеет определенное значение и может изменяться в зависимости от условий проведения электрохимической реакции. [c.283]

Электрохимия занимается изучением г акономерностей, связанных с взаимным превращением химической н электрической форм энергии. Химические реакции сопровождаются обычно поглощением или выделением теплоты (тепловым эффектом реакции), а не электрической энергии. В электрохимии рассматриваются реакции, или протекающие за счет подведенной извне электрической энергии, или же, наоборот, служащие источником ее получения такие реакции называются электрохимическими. Следовательно, электрохимические реакции с энергетической точки зрения не идентичны химическим, и в этом одна из причин, по которым электрохимия должна рассматриваться как самостоятельная наука. [c.9]

При электрохимической реакции прямой контакт между реагирующими частицами заменяется их контактом с соответствую-и им металлом. Прн этом реакция и связанные с ней энергетические изменения остаются теми же (независимо от того, протекает она но химическому или же электрохимическому нути), но кинетические условия могут быт з различными. Энергия активации при электрохимическом механизме благодаря каталитическим свойствам металлов может быть иной, чем при гомогенном химическом механизме, кроме того, оиа зависит от потенциала. В электрохимических реакциях обязательно участвуют электроны, а часто и другие заряженные частицы — катионы и анионы, что составляет одну нз и. основных характерных особенностей. Энергия таких частиц, естественно, является функцией электрического поля, создаваемого на границе электронопроводяи1,ее тело — электролит. [c.11]

Два злектронопроводящих тела, контактирующие с электролитом и обеспечивающие обмен зарядами с участниками электрохимической реакции, а также передачу электронов во внешнюю цепь (см. ниже) пли получение их из 1знешней цепи они называются электродами. На электродах — на границе раздела двух различно проводящих фаз — происходит перенос заряда, т. е. протекают электрохимические реакции, иными словами, именно здесь локализовано взаимное превращение химической и электрической форм [c.12]

Таким образом, кинетика электрохимических процессов является функцией бо.ньшего числа параметров, чем кинетика химических реакций, поэтому электрохимические реакции можно тоньше и полнее регулировать. Кроме того, скорость электрохимических реакции, в согласии с законами Фарадея, можно и желательно выражать в токовых единицах, что позволяет измерять скорость электрохимической реакции с большой степенью точности. Выяснение с[юрмы связи между всеми парамепрами, определяющими элек- [c.291]

К этому следует добавить, что электрохимические реакции совершаются на границе раздс 1а фаз и связаны с переиосом через иее электрических зарядов в виде расчлененных актов окисления и восстановления. [c.12]

Иотюселективпые электроды отличаются от всех рассмотренных ранее тем, что у них обе граничащие фазы — мембрана и раствор — облпляют ионной проводимостью, и поэтому на их границе не про-исхичит собственно электрохимическая реакция с переиосом электронов. Процесс сводится здесь к обмену ионами между мембраной и раствором. Межфазную границу пересекают только ионы, заряд [c.172]

Этот самопроизвольный процесс продолжается до тех пор, пока высоты электродов не сделаются равными. Таким образом, гравитационные цепи представляют собой электрохимнческпе системы, в которых механическая энергия, обусловленная разницей электродов по силе тяжести (откуда происходит и название этих цепей), пре-°,ращается в электрическую энерг11Ю благодаря протекающим в них электрохимическим реакциям. Э.д.с. гравитационных цепей зависит от разности высот и уменьшается по мере ее сокращения. Она обычно очень мала, составляет, например, для ртути при разности высот iS.h= м всего около 20-1С- В. Некоторые значения э.д.с. для системы [c.194]

Здесь во внимание принимается лишь общий скачок пoтeiIЦиaлa между металлом и раствором. Учет тонкой структуры двойного слоя, существенно влияющей на кинетику электрохимической реакции, сделан в следующем разделе. [c.349]

Образующиеся в ходе такого взаимодействия гидроксиды и оксиды будут, естественно, изменять свойства металла, в том числе его нулевую точку и работу выхода. Весьма вероятно, что отклонения, наблюдающиеся для галлия и некоторых других металлов, обусловлены именно этой причиной. В пользу такого заключения говорит и уменьшение расхождения при смещении потенциала электрода отрицательнее нулевой точки, т. е. когда становится более вероятным восстановление поверхностных оксидов и переход к чистому металлу. Следует, однако, иметь в ниду, что теория электрокапи.мярных явлений, элементы которой были рассмотрены, относится лишь к случ<1Ю идеально поляризуемых электродов. При переходе к обратимым электродам появляются осложнения, связанные с определением заряда их поверхностей. Во-первых, на обратимых электродах возможно протекание электрохимических реакций и связанный с ними перенос зарядов через границу раздела электрод — раствор. Во-вторых, в этом случае иельз) игнорировать (чего, впрочем, нельзя делать и для любых не идоал1>но поляризуемых электродов) передачу электронов от ионов или от других адсорбированных частиц на электрод и в обратном направлении. Многие [c.259]

Характерной особенностью электр1зхимических реакций является то, что все они совершаются на 1 ран1ще раздела электрод — электролит и поэтому их скорость зависит от площади поверхности раздела 5. В связи с этим принято относить скорость электрохимической реакции к единице поверхности раздела и определять ее как плотность тока [c.283]

Термодинамика электрохимических систем не может объяснить причины изменения э.д.с. при нх иероходе к необратимому состоянию и установить, как это изменение связано со скоростью протекания электрохимической реакции, т. е. с силой (или плотностью) тока, проходящего через электрохимическую систему. Поэтому ириходится прибегать к некоторым предположениям нетермодинамического характера. [c.287]

Электрохимическая кинетика, однако, должна учитывать и такие факторы, которые типичны только для иее и ие играют какой-либо роли в условиях обычных химических реакций. Прежде всего ЭТО нотенциал электрода, оказывающий чрезвычайно сильное в.оз-действие не только на скорость, но и на направление протекания электрохимических реакций и далее на природу ее продуктов. Кро.ме нотенциала электрода на про гекание электрохимических реакций существенное влияние оказывает заряд электрода, который 1 нервом ирнближеинн можно оце)1ить но величине потенциала в прнведепнон шкале /I. И. Антропова. [c.291]

МОЖНО пренебречь лишь при малых скоростях электрохимической реакции, т. е. при малых плотностях тока. При высоких плотностях тока, напротив, стадии доставки могут определять скорость всего суммарного электродного прощ сса. [c.299]

Скорость электрохимической реакции (17.1) в единицах плотности тока в прямом j и обратном / направлениях можно описать общими кинетическими уравениями [c.348]

Оба эти уравнения также дают возможность определить истинное. значение коэффициента переноса. Такой метод построения поляризационных кривых и определения величин а и /о был предложен Делахеем с сотр. и проверен на ряде электрохимических реакций. Метод предполагает, что величину гр1 можно рассчитать на основе теории двойного электрического слоя с использованием данных, относящихся к равновесным условиям. Допускается, что прохождение тока не изменяет существенно структуру двойного слоя. Это допущение оправдывается, по мигнию Делахея, с достаточно хорошим приближением вплоть до весьма высоких плотностей тока. [c.367]

Присоединение электронов как стадия, определяющая кинетику электровосстановления. Подобный случай отвечает концепции замедленного разряда и осуществляется, по-видимому, на любых электродах. Акт разряда с ирисоединением одного или двух электронов часто исчерпывает собой суммарную электрохимическую реакцию. Примером этого служат ироцоссы ионной перезарядки [c.435]

Катодная защита от коррозии (1984) -- [ c.49 ]

Именные реакции в органической химии (1976) -- [ c.112 , c.313 , c.336 ]

Методы аналитической химии Часть 2 (0) -- [ c.179 ]

Технология содопродуктов (1972) -- [ c.190 , c.209 ]

Методы аналитической химии - количественный анализ неорганических соединений (1965) -- [ c.152 ]

Химия Справочник (2000) -- [ c.167 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология