Электричество гальваническое

Насколько, по Энгельсу, велика была направляющая роль атомной теории и прежде всего теоретических представлений об атомных весах, видно из следующих его рас-суждений. Энгельс сравнивает развитие учения об электричестве с развитием химии в XIX веке. И та и другая области знания почти одновременно получили приблизительно одинаковую эмпирическую основу для дальнейшего продвижения вперед в химии был открыт кислород, в области электричества — гальванический ток. Открытие гальванического тока произошло приблизительно на 25 лет позже открытия кислорода и имеет для учения об электричестве по меньшей мере такое же значение, как открытие кислорода для химии. [c.98]

Том IX. Э л е КТ р от ех н и к а и техническое применение света. Измерение электричества. Гальванические элементы и единицы. Производство тока двигателями в динамомашинах и передача сил электрическими токами. Трансформаторы и акк муляторы. Способы электрического освещения. Пользование электричеством для получения высоких температур и для электролиза (в том числе гальванопластика ИТ. п.) в различных случаях техники. Измерение силы света (техническая фотометрия и актинометрия). Химическое действие и применение света. Светопись. Приборы и способы ее. Виды и способы технического применения фотопечатания для гравирования и иных способов воспроизведения. [c.123]

Английский исследователь М. Фарадей (1791 —1867) сформулировал законы электролиза и доказал тождественность различных видов электричества гальванического и статического. [c.451]

В процессе электрохимического гальванического покрытия электробатареи или другие источники тока поставляют электроны, необходимые для перевода ионов металлов в атомы, которые образуют слой металла на поверхности предмета. Гальванопокрытие производят для защиты поверхности от механических повреждений или для придания ей красивого вида. Покрытия дешевых украшений тонким слоем золота делает их более привлекательными. Хромовое покрытие бамперов автомобилей защищает их и улучшает внешний вид. Ячейка, используемая для проведения таких химических изменений, состоит из двух электродов (анода и катода), раствора ионов и источника электричества. Гальванопокрытие - одна из форм электролиза, процесса, использованного вами в гл. II, разд. Г.4. [c.532]

Получаемая в процессе работы гальванического элемента энергия электрического тока равна произведению количества электричества, прошедшего от анода к катоду, на напряжение, т. е. разность между потенциалами катода н анода. Максимальное значение этого напряжения называется электродвижущей силой гальванического элемента. [c.204]

Система из двух электрических проводников (электродов), погруженных в электролит, называется гальваническим элементом в честь итальянского физика из Болоньи Луиджи Гальвани, который опубликовал свои электрохимические исследования в 1791 г. Гальванический элемент преобразует химическую энергию в электрическую. Если замкнуть элемент проводником с низким сопротивлением, по проводнику потечет ток, направление которого условно принято от положительного электрода к отрицательному (положительный ток). Это условие было принято еще до того, как что-либо стало известно о природе электричества, и применяется сейчас вопреки общеизвестному факту, что только отрицательно заряженные частицы — электроны — могут перемещаться в металле, и ток течет от отрицательного полюса к положительному. [c.22]

Многие химические реакции могут быть осуществлены в гальваническом элементе, причем при расходовании 1 г-экв реагирующего вещества через электрическую цепь проходит 9,65 10 Кл электричества (число Фарадея). Производимая при этом электрическая работа равна [c.19]

Таким образом, электрический ток, вырабатываемый гальваническим элементом, является результатом протекания на его электродах самопроизвольных химических процессов окисления — на отрицательном электроде (назовем его катодом ) и восстановления — на положительном электроде (назовем его анодом). Это указывает на химическую природу происхождения гальванического электричества. Однако необходимо помнить, что возникновение э. д. с. обязано не химическим, а физико-химическим процессам, протекающим на границе раздела фаз электрод — раствор при образовании двойного электрического слоя. [c.240]

Если во время работы гальванического элемента на его электродах в единичном акте реакции окисляется или восстанавливается 2 эквивалентов вещества, то по металлическому проводнику, замыкающему электроды этого элемента, переносится Q = = гР кулонов электричества, где Р 96 500 Кл/экв — электрический заряд 1 экв вещества. Отсюда имеем Ш = гРи, где V — разность электростатических потенциалов электродов работающего гальванического элемента 11 = фси — Ф2п- [c.242]

При работе гальванического элемента происходит одновременный перенос электричества по двум цепям внешней (поток электронов по проволоке) и внутренней (поток катионов в жидкой фазе элемента). Как видно из рис. 57, цинк для внешней цепи играет роль катода (посылает во внешнюю цепь отрицательно заряженные электроны), а для внутренней цепи — анода (посылает во внутреннюю цепь положительно заряженные катионы). Медь для внешней цепи играет роль анода (акцептор электронов), а для внутренней — роль катода (акцептор электронов). [c.231]

Э.д.с. гальванического элемента не зависит от массы твердых реагентов, участвующих в электрохимической реакции, но количество электричества, вырабатываемое гальваническим элементом, зависит от нее. На скорость образования электрического заряда влияют также размеры и площадь поверхности электродов. [c.230]

Количественной мерой химической реакции в гальваническом элементе или в электролитической ванне служит количество электричества, протекающее по внешней цепи. Электрический заряд 1 моля электронов называется фарадеем (сокращенно Ф) и равен 96 500 кулонов 1 Кл = = 1 ампер сек = 1 А с. [c.234]

Химическим гальваническим элементом называют устройство, в котором энергия химической реакции преобразуется в электрическую. Примером может служить элемент Якоби — Даниэля (рис. 10.1). Он состоит из двух электродов — медной пластинки, погруженной в раствор сульфата меди, и цинковой пластинки, погруженной в раствор сульфата цинка. Соединение между электродами осуществляется посредством солевого (электролитического) мостика, который представляет собой либо сифон, заполненный насыщенным раствором электролита, либо изогнутую стеклянную трубку, заполненную агар-агаром с каким-либо электролитом. Такой студнеобразный раствор не выливается из сифона и является хорошим проводником электричества. [c.82]

Для того, чтобы пространственно разделить процессы окисления и восстановления, можно использовать прибор, который получил название гальванического элемента. Гальванический элемент позволяет превратить энергию химической реакции в электрическую энергию. Благодаря пространственному разделению процессов окисления и восстановления перенос электронов осуществляется по внешней электрической цепи. Таким образом, мы получаем электричество при помощи химической реакции. [c.162]

При работе гальванического элемента протекает определенная химическая реакция. Если химическая реакция протекает обратимо, то при постоянных температуре и давлении получаемая от нее работа будет максимальной полезной работой химического процесса Л макс, которая равна убыли изобарно-изотермического потенциала системы, макс = —AG [см. (И.55)]. Работа, совершаемая гальваническим элементом в этих условиях, равна э.д. с. элемента, умноженной на количество прошедшего электричества, т. е. [c.150]

Зарождение электрохимии связано с именами Л. Гальвани и А. Вольта. В 1791 г., изучая мышечную деятельность лягушки, Гальвани случайно получил электрохимическую цепь, которая состояла из двух металлов и лапки лягушки. Гальвани считал, что возникновение электричества возможно только в живых системах. В 1799 г. Вольта создал первую в истории науки батарею гальванических элементов — так называемый вольтов столб, чем опроверг гипотезу животного электричества. Элементы батареи состояли из медных и цинковых пластинок, разделенных сукном, пропитанным раствором электролита. [c.175]

Пусть в гальваническом элементе при обратимом протекании реакции uA+bB- + dD перенесено zF электричества. Подставим (5.60) в уравнение изотермы химической реакцни [c.220]

В растворе ток переносят ионы Н+ и С1 , причем вклад каждого из них можно оценить, зная числа переноса. Если гальванический элемент произвел один фарадей электричества, количество ионов водорода в растворе с активностью возросло за счет окисления на аноде на 1 моль. Поскольку t+ фа радея перенесено ионами водорода к катоду, их количество в растворе с активностью уменьшится на t+ моль. [c.232]

Электродвижущая сила элемента. Электрическая работа равна произведению разности потенциалов на количество электричества. Максимальная разность потенциалов электродов, которая может быть получена при работе гальванического элемента, называется электродвижущей силой (э. д. с.) элемента. Она равна разности равновесных потенциалов катода и анода элемента. Если на электродах испытывает превращение один грамм-эквивалент вещества, то по закону Фарадея через систему протекает один фарадей электричества, при превращении одного моля вещества — п фарадеев электричества, равное числу грамм-эквивалентов в одном моле вещества. Таким образом, максимальная электрическая работа гальванического элемента при превращении одного моля вещества Л э, равна [c.187]

Термодинамика гальванических элементов. Гальванические влементы широко используются для определения изменения свободной энергии Гиббса электрохимической реакции. Это связано с тем, что многие реакции в гальванических элементах протекают обратимо при постоянных температуре и давлении. Работа, совершаемая элементом в этих условиях, представляет максимальную полезную работу и равна произведению его ЭДС Е на количество прошедшего электричества ПеР, где Р = =96487,0 Кл/моль (число Фарадея), Ле —заряд иона, т. е. [c.252]

При бесконечно медленном (обратимом) протекании химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, и совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала Л акс=—ДО. Поэтому —АО=пРЕ, где п — количество грамм-эквивалентов вещества (заряд иона) / — число Фарадея (пР — количество электричества, прошедшего через элемент) —электродвижущая сила. [c.218]

В случае бесконечно медленного (обратимого) протекания химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала Лмакс = = — АО. Поэтому —АО = пГЕ, где п — число эквивалентов вещества Е — постоянная Фарадея (пЕ — количество прошедшего электричества) Е — электродвижущая сила. [c.249]

Из изложенного видно, что при работе гальванического элемента происходит одновременный перенос электричества по двум цепям внешней (поток электронов по проволоке) и внутренней (поток катионов в жидкой фазе элемента). [c.320]

Поскольку гальванический элемент дает ток, он может производить электрическую работу А, например вращать электрический мотор. Эта работа будет максимальной, если элемент работает обратимо. Электрическая работа равна произведению разности потенциалов между электродами, т. е. электродвижущей силы Е (э.д.с.), на количество протекшего через цепь электричества. В рассматриваемом элементе, когда в реакцию вступает по 1 моль двухвалентных цинка и меди, через цепь переносится количество электронов, равное удвоенному числу Авогадро — Ма (6,02-102 ), или, другими словами, 2 моль электронов, которые переносят количество электричества, равное 2-96 485 Кл или 2 фарадея (2Е). Поэтому работа А = 2РЕ. В общем случае А = пРЕ, где п —число электронов, которые участвуют в реакции, протекающей в элементе. Так как при обратимых процессах при постоянных р и Г работа равна убыли энергии Гиббса Л = —АО, то [c.105]

Так как электрический ток в металлах переносится электронами, а в растворах — ионами, то через границу металл—раствор ток проходит только в том случае, если на этой границе возможен процесс, позволяющий току сменить носитель электричества. Таким процессом является гетерогенная реакция, носящая название электрохимической или электродной реакции, в которой должны участвовать электроны металла и ионы раствора. В гальваническом элементе (III) такими электродными реакциями могут быть, например, следующие [c.479]

При работе гальванического элемента, составленного из пар Zn/Zn" и u/ u , катод уменьшился в массе на 0,1634 г. Определить количество электричества, полученное при этом. [c.177]

Выведенные уравнения справедливы и по отношению к процессам в гальваническом элементе. Положим, что рассмотренная ранее реакция происходит в гальваническом элементе, электродвижущая сила которого равна Е, а zF (где f = 96 500) есть количество электричества, протекающее в элементе, когда в реакцию вступает а молей вещества А, Ь молей вещества Вит. д. Работа этой реакции в электрических единицах выразится произведением zFE. С другой стороны, она равна, как это было показано, убыли химического потенциала. На основании этого приходим к общему уравнению, связывающему э. д. с. гальванического элемента с изменением химического потенциала [c.65]

Вопросу применения пороха для горных работ уже в начале второй половины XIX в. начали уделять большое внимание. Так, в 1859 г. военным инженером поручиком Флавицким были описаны проведенные им разные способы рвания гранитных скал Порох помещали в просверленные в граните шурфы. Вместо забивки заряда глиной или щебнем применяли воду, соблюдая все иредосторон ности в целях сохранения заряда от подмочки . Пробовали не без успеха применять для забивки заряда песок. Запал осуществляли или при помощи бикфордова шпура, или применяли электричество (гальванические элементы). [c.56]

Нам уже не раз приходилось говорить об электрических рыбах. В гл. 1 мы уже рассказывали, что на них впервые достоверно установили возможность выpaбoтIiи электричества животными, на них Фарадей показал, что электричество животных ничем не отличается от электричества гальванических элементов или электрических генераторов. Как же устроены электрические органы рыб [c.247]

При работе гальванического элемента на каждом электроде растворяется или разряжается z г-экв вещества. Следовательно, согласно закону Фарадея, по внешней цепи протекает z-F К) л электричества. Электрическая энергия, получаемая от элемента, опреде.ияется произве дением z-F E, где Е - ЭДС, основная характеристика гага,ваш1ческого элемента F - число Фарадея (F = 96500 кул = 23062 кал/г-экв). [c.115]

Установившееся между анодом и раствором равновесие может быть смещено посредством изменения копн.ситрацин катионов цинка в растворе или электронов на аноде. При произвольном увеличении концеитращи катионов цинка в растворе равновесие смещается в сторону, обратную окислению цинка в эту же сторону равновесие смеп ается нри подаче извне на анод отрицательного электричества. Наоборот, при отводе электронов с анода равновесие смещается в сторону окисления цинка. Осуществляется отвод электронов с анода в результате соединения цинкового электрода проволокой с медным э. ектродом, который в зависимости от концентрации окру кающих его катионов меди или заряжен положительно, или вовсе не заряжен, или же заряжен менее отрицательно, чем цинковый электрод. Таким образом, электроны перемещаются по проводнику от цинкового электрода к медному. В этом заключается вторая стадия работы гальванического элемента — прохождение электрического тока по проводнику. [c.203]

При нарушении поверхностного слоя цинкового покрытия на железе идет процесс коррозии вследствие работы гальва -нической пары. За 48 с работы этой гальванической пары через внешнюю цепь протекло 550 Кл электричества. Определите массу цинка, растворившегося при этом, и объем выделившегося водорода. [c.154]

Протекающая в гальваническом э.лементе окислительно-восстановительная реакция представляет собой сложный процесс. Она включает собственно электрохимические стадии (превращения атомов, ионов или молекул на электродах), перенос электронов, перенос ионов. Все эти стадии сопряжены между собой и протекают с одной и той же скоростью число электронов, которые за единицу времени отдает цинк, равно числу электронов, принимаемых за это же время ионами меди. Поэтому скорость реакции, протекающей в гa.пьвaничe кo элементе, пропорциональна количеству электричества, перенесенного по цепи в единицу времени, т. е. силе тока в цепи. [c.270]

В электролитической ванне (электролизере, электролитической ячейке) под влиянием приложенного внешнего электрического поля и в замкиутом гальваническом элементе нарушается равновесие, изменяются электрические характеристики системы. Катод (анод) и раствор электролита обмениваются заряженными частицами. Частные токи, отвечающие анодному и катодному процессам, не равны току обмена — количеству электричества, проходящему в е(Диницу времени в условиях равновесия от раствора к электроду и обратно. Состав системы количественно и во многих случаях качественно изменяется. Плотность заряда двойного электрического слоя и потенциалы электродов не равны равновесным значениям и зависят не только от активности веществ, участвующих в электрохимическом процессе, температуры и давления, 1Но и от силы тока. Напряжение на электролизере лри данном токе больше, чем равновесная э. д. с. гальвап ического элемента, в котором осуществляется обратная электрохимическая реакция. В замкнутом, генерирующем ток гальваническом элементе (аккумуляторе) напряжение на клеммах меньше, чем равновесная э. д. с. Если система под током достигает стационарного состояния, не зависящего от времени, то неравновесные потенциалы устанавливаются и принимают стационарные значения. Оцениваются эти поляризационные явлеиня поляризацией электродов и э. д. с. поляризации. [c.200]

Электронопроводящая фаза (металл, уголь, графит и пр.), вместе с раствором или расплавом электролита образует полуэлемент. Из двух полуэлементов получают электрохимическую цепь (гальванический элемент). Как видно, в электрохимических цепях имеются твердые фазы (левый и правый электроды) и жидкие фазы (растворы, примыкающие к электродам). Могут быть также и газовые фазы, граничащие с раствором н электродами (по свойствам близкие к вакууму). Разность потенциалов между двумя точками определяется работой, которую необходимо совершить, чтобы перенести элементарную частицу электричества из одной точки в другую. Если обе точки находятся в одной и той же фазе, то работа переноса заряда будет электрической и разность потенциалов между выбранными точками можно измерить или вычислить. Если точки лежат в двух разных фазах, то перенос элементарной частицы электричества будет связан не только с электрической работой, но и с химической, поскольку химические потенциалы этой частицы в разных фазах неодинаковы. Поэтому энергетическое состояние заряженной частицы характеризуется суммой химического потенциала и ее электрической энергии в данной фазе [c.161]

При прохождении одного фарадея электричества через эту цепь совершается работа, равная гРЕ (где — э. д. с. цепи). Эта суммарная работа слагается из работ следующ,их процессов 1) перенос электронов из второго металла в первый, 2) перенос ионов из второго металла в раствор, 3) перенос ионов из раствора в первый металл. Суммарная работа остается той же, если представить раствор и металлы разъединенными и рассмотреть работу переноса электронов и ионов не непосредственно из одной фазы в другую, а через вакуум. Наглядно такой процесс легко представить схемой (рис. 98). В верхней строчке этой схемы показаны соответствуюгцие работы выхода ионов и электронов, сумма которых равна работе гальванической цени. [c.386]

За единицу количества электричества обычно принимается кулон (к), равный 6,25 10 заряда электрона. При силе тока в один ампер (а) по проводу за секунду проходит один кулон (т. е. 1 а = 1 к/сек, или 1 к = 1 а-сек). Единицей мощности является ватт (вт), определяемый как джоуль в секунду (вт = = 1 дж1сек). Мощность электрического тока равна напряжению этого тока в вольтах (а), помноженному на его силу, т. е. 1 в 1 а = 1 ет. Показанный на рис. У-29 гальванический элемент дает напряжение около 1,1 в, а в осветительной сети оно обычно составляет 127 или 220 в. Следует отметить, что в электротехнике принято указывать движение тока от плюса к минусу (т. е. обратно действительному перемещению электронов). Это сохранилось от тех времен, когда природа электрического тока еще не была известна. [c.208]

После прохождения через элемент 1 f кулонов электричества (IF) образуется по 1 экв ионов С+ и А и исчезает такое же количество веществ С и А в соответствии с законом Фарадея. Наш гальванический элемент, таким образом, может служить источником электрического тока и, следовательно, совершать электрическую работу, благодаря протеканию к нем химической реакции (IX. 3). Если все процессы в этом элементе происходят обратимо и при Т, р = onst, то электрическая работа, совершаемая элементом при прохождении IF и равная FE, будет максимальной полезной работой процесса и по (1.90) равна убыли энергии Гиббса при образовании 1 экв ионов С+ и А- по реакции (IX. 3) [c.480]

Рис. IX. 3. Схема переноса электричества в гальваническом элементе (XIII).

На боковую поверхность цилиндра высотой 16 см и диаметром 6 см требуется нанести гальваническим способом слой золота толщиной 0,005 мм. Сколько надо затратить для этого электричества и солн K[Au( N)jl, если плотность золота равна 19,3 ej M" [c.193]

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]