Электролиз самопроизвольный

Используя данные таблицы 4 (см. приложение), определите, возможно ли самопроизвольное протекание реакции 2Н+ +21 = На (г) +Ь (к) слева направо в стандартных условиях. Если в раствор Н1 опустить угольные электроды и подключить к источнику тока, то каким должно быть минимальное напряжение, чтобы начался процесс электролиза Напишите уравнения электродных процессов, происходящих при электролизе. [c.107]

Как и в случае химического источника э.лектрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом э.лектрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Но при электролизе катод заряжен отрицательно, а анод — положительно, т. е. распределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется при работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, протекающие при электролизе, в принципе обратны процессам, идущим при работе гальванического элемента. При электролизе химическая реакция осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне, в то время как при работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нем химической реакции превращается в электрическую энергию. [c.282]

Губчатый осадок свинца самопроизвольно отделяется от катода через 15—30 мин после начала электролиза. Чем выше концентрация свинца и меньше плотность тока, тем ниже дисперсность осадка и тем более длительное время он удерживается на катоде. [c.329]

Электролиз. Особенности электрохимических реакций при электролизе. В соответствии с общими принципами термодинамики возможность протекания самопроизвольного электрохимического процесса определяется неравенством [c.299]

Позднее, с открытием и исследованием электрической, лучи стой, химической и других форм энергии, постепенно в круг рассматриваемых термодинамикой вопросов включается и изучение этих форм энергии. Быстро расширялась и область практического применения термодинамических методов исследования. Уже не только паровая машина и процессы превращения механической энергии в теплоту исследуются на основе законов термодинамики, но и электрические машины, холодильные машины, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели. Гальванические элементы, а также процессы электролиза, различные химические реакции, атмосферные явления, некоторые процессы, протекающие в растительных и животных организмах, и многие другие исследуются не только в отношении их энергетического баланса, но и в отношении возможности, направления и предела самопроизвольного протекания процесса в данных условиях. Они исследуются также в отношении установления условий равновесия, определения максимального количества полезной работы, которая может быть получена при проведении рассматриваемого процесса в тех или иных условиях, или, наоборот, минимального количества [c.175]

Следовательно, а аноде основной будет реакция образования ионов Ре + и сопутствующей — реакция образования ионов Ре +. При этих условиях- анодный выход по току, рассчитанный по. реакции образова ния двухвалентного железа, будет н нже теоретического ( т ре->ре < П раствор будет обедня гься ионами железа при электролизе (в том случае, если не будет самопроизвольного растворения железа в кислом растворе). [c.126]

Применительно к химическим процессам второй закон термодинамики можно сформулировать так всякое химическое взаимодействие при неизменных давлении или объеме и постоянстве температуры протекает в направлении уменьшения свободной энергии системы. Пределом протекания химических реакций (т. е. условием равновесия) является достижение некоторого минимального для данных условий значения свободной энергии системы О или Р. Процессы протекают самопроизвольно и дают некоторую полезную работу, если Р<0 или ДС<0. При АР>0 и ДС>0 процессы не могут при заданных условиях (у, Т или р, Т) протекать самопроизвольно и возможны лишь при получении работы извне (например, реакции при электролизе, фотохимические реакции и др.). Изменение термодинамических функций А[1, АР, А/, АО и А5 для любых реакций рассчитывают по закону Гесса аналогично вычислению тепловых эффектов реакций. Значения термодинамических функций при стандартных условиях / = 25°С и р=101 325 Па приводятся в справочных таблицах. [c.61]

Электрохимическая цепь (см. рис. 1) работает как химический источник тока в ней электрический ток возникает в результате самопроизвольно протекающей реакции (Б). При помощи электрохимической цепи и внешнего источника тока можно осуществлять различные химические превращения в растворе или расплаве электролита. Такая электрохимическая цепь работает как электролизер. Простейший пример электролиза — разложение воды на кислород и водород. И работа химических источников тока, и процессы электролиза имеют большое практическое значение. Теоретическая электрохимия на основе законов, которым подчиняется поведение электрохимических цепей, позволяет сделать рациональный выбор системы и установить наиболее оптимальные режимы работы источника тока или электролизера. Кроме того, электрохимия имеет фундаментальное общетеоретическое значение, поскольку рассматривает закономерности перехода электрона при протекании химических и электрохимических реакций. [c.6]

Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, в котором стадии окисления и восстановления происходят на электронах под действием электрического тока. Таким образом, электролиз представляет собой способ проведения на электродах химических реакций, не протекающих самопроизвольно, при подведении к электродам электрической энергии. При электролизе электрическая энергия превращается в химическую. Аппарат для электролиза - - действует по принципу, обратному для рассмотренных выше гальванических элементов, в которых энергию самопроизвольно протекающей реакции превращают в электрическую. [c.226]

В результате изменения концентраций в приэлектродных слоях возникает диффузия, которая способствует некоторому выравниванию концентраций вещества. Кроме того, процесс электролиза сопровождается самопроизвольным движением электролита под влиянием джоулева тепла и газовыделения на электродах. Возникающие при этом конвекционные токи жидкости направлены обычно вниз у анода и вверх у катодной поверхности. В еще большей степени процесс конвективной диффузии проявляется при циркуляции или перемешивании электролита. Следовательно, для точного фиксирования концентрированных изменений, возникающих у электродов при электролизе, необходимо учитывать особенности конвективной диффузии- [c.269]

При действии электрического тока на химические соединения, например при электролизе, осуществляются химические превращения, самопроизвольно не протекающие. [c.89]

Вторым способом увеличения истинной поверхности является гальваническое осаждение на электроды металлов в виде губки. Этим удается снизить перенапряжение примерно на 0,3—0,4 в. Впрочем, катоды электролизных ванн спустя некоторое время работы самопроизвольно покрываются слоем губчатого железа, осаждаемого током в процессе электролиза, так как вследствие коррозии аппаратуры в растворе появляются ионы железа, хотя и в очень малых количествах. Было предложено также гальванически покрывать катоды никелем, причем вести электролиз из раствора с добавкой роданистой соли [И], При этом в катодном осадке оказывается до 20% серы, которая затем выщелачиваясь в раствор, создает высокоразвитую поверхность электрода. Перенапряжение выделения водорода в результате этого может быть снижено в условиях опытов на 0,3—0,4 в. [c.339]

Если в установке, изображенной па рис. 102, заменить вольтметр электрическим генератором, сохранив все остальное, то можно осуществить электролиз (рис. 103). Действительно, электрическая энергия, которую дает генератор, может быть использована для осуществления реакции, обратной самопроизвольной окислительновосстановительной реакции, если приложенная разность потенциалов будет больше электродвижущей силы элемента, т. е. 1,1 В. [c.286]

В этом случае электродвижущая сила самопроизвольного процесса превращения реагентов (2п и Сц2+) в продукты (2п + и Си) меньше, чем внешняя электродвижущая сила, приложенная к этой системе (рис. 103). В процессе электролиза электроны будут переходить в направлении, обратном направлепию, соответствующему протеканию окислительно-восстановительной реакции они движутся от медного электрода (окисление) к цинковому электроду, где они захватываются ионами (восстановление). При электролизе [c.286]

Электрический ток может проходить через электроды гальванического элемента при подключении к нему либо сопротивления, либо внешнего источника напряжения. В первом случае в электродах самопроизвольно идут электродные реакции и этим обусловливается возникновение тока. Во втором случае внешний источник напряжения вызывает противоположно направленные электродные реакции и протекает электролиз. Поэтому вместо названия гальванический элемент тогда пользуются названием электролитическая ячейка . В электрохимических методах анализа, основанных на использовании электродных процессов, применяют различным образом видоизмененные электролитические ячейки. [c.276]

Сущность электролиза состоит в том, что за оет злектрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно. Электролиз расплавов и растворов отличается друг от [c.266]

Электрогравиметрические определения иногда можно выполнять и в коротко замкнутом гальваническом элементе без внешнего источника напряжения. При этом на одном электроде протекает реакция окисления, а на другом - восстановления. Например, ионы Си(П) количественно выделяются из раствора на платиновом катоде, если его соединить с цинковым анодом, погруженным в раствор соли цинка. Подобным образом можно выделить также сурьму, кобальт, висмут. Этот метод носит название внутреннего электролиза или самопроизвольного электролиза. Последнее название более подходящее, хотя и используется гораздо реже, чем первое. [c.548]

Резюмируя, можно сказать, что, если при химическом превращении происходит переход от состояния с высоким уровнем изобарного потенциала к состоянию с более низким его уровнем, то реакция термодинамически возможна и происходит самопроизвольно. Однако, если при превращении происходит переход, наоборот, от состояния с низким уровнем изобарного потенциала к состоянию с более высоким его уровнем, то такое превращение возможно только при затрате той или иной формы работы (посредством сжатия, электролиза или ионизации и т. п.) точно так же, как и в рассмотренной аналогии с водой, где для того, чтобы увеличить гравитационный потенциал, необходимо использовать насос. [c.18]

Научные работы посвящены электрохимии, фотохимии и строению вещества. Выдвинул (1805) теорию электролиза, основным постулатом которой была идея о полярности молекул, инициируемой электрическим током либо возникающей в результате взаимной электризации атомов. Высказал (1819) положения о самопроизвольном разложении электролита без участия внешнего электричества. Объяснил (1807) образование металлических дендритов. Развил электрохимические представления о кислотности и основности. Установил закономерности горения и взрыва газовых смесей Открыл явление электролиза. Изучая обесцвечивание роданистого желе- [c.154]

Предположим теперь, что гальваническая цепь присоединена к источнику постоянного тока через потенциометрическую схему таким образом, что ток течет через цепь в направлении, обратном тому, в котором он протекал в расс.мотренном выше случае самопроизвольного действия цепи. Реакция в гальванической цепи тоже пойдет в обратном направлении, и растворы будут подвергаться электролизу под действием разности потенциалов, приложенной извне. Если теперь с помощью потенциометрической схемы уменьшать величину разности потенциалов, прилагаемой извне к цепи, то ток, протекающий через цепь, станет уменьшаться, достигнет нуля, а затем переменит знак, т. е. потечет в обратном направлении. Когда ток упадет до нуля, систе.ма (гальваническая цепь) будет находиться в равновесии с окружающей средой, и приложенная извне через потенциометрическую схему разность потенциалов будет в точности равна электродвижущей силе гальванической цепи. Это значение электродвижущей силы цепи называют обратимой э.д.с. цепи . В этих условиях и реакция, протекаю- [c.160]

В отличие от самопроизвольно проходящего процесса в галь- 15аническом элементе электролиз самопроизвольно не может протекать, он идет только прн подведении к электродам разности нотенцналов от внешнего источника тока. Минимальная разность потенциалов для электролиза может быть определена по таблице стандартных электродных потенциалов. Для осуществления окислительно-восстановительного процесса путем электролиза на электроды следует подать напряжение несколько большее, чем эдс гальванического элемента, в котором проте- чает oopaTiian реакция. [c.271]

То же относится и к химическим процессам. Взаимодействие водорода и кислорода с образованием воды может происходить самопроизвольно, и осуществление этой реакции дает возможность получать соответствующее количессво работы. Но, затрачивая работу, можно осуществить и обратную реакцию — разложения воды на водород и кислород, — например, путем электролиза. И другие химические реакции, которые по своим термодинамическим параметрам не могут в данных условиях совершаться самопроизвольно, можно проводить, затрачивая работу извне. Большей частью это осуществляют или путем электролиза, или при электрическом разряде в газах, или действием света, или же путем повышения давления (причем одновременно изменяются и условия проведения реакции). Из хорошо известных процессов такого рода можно назвать фотосинтез в растениях, получение натрия и хлора путем электролиза расплавленного хлористого натрия, получение металлического алюминия из бокситов путем электролиза, синтез аммиака при высоком давлении и др. [c.209]

Хкг-экв-. 4.1. X = — а. 4.2. Для растворов электролитов используется переменный высокочастотный ток. Это делается для того, чтобы избежать электролиза и возникающей в связи с этим противо-э. д. с. (э. д. с. поляризации). 4.3. Диссоциация происходит самопроизвольно в процессе растворения и вызывается влиянием растворителя как химическим (взаимодействие с растворенным веществом), так и физическим (растшритель как среда с определенными диэлектрическими свойствами ослабляет взаимодействие между [c.104]

Реакция (460) протекает самопроизвольно, что соответствует понижению свободной энтальпии. При протекании электродных реакций (461) и (462) между электродами измеряется разность потенциалов е. При этом потенциал водородного электрода оказывается отрицательнее хлорного. Пр1и образовании 1 моля соляной кислоты ток совершает работу Рг, где F — число Фарадея, равное количеству электричества, необходимому для выделения при электролизе 1 г-экв. вещества (/ = 96491 А-с/г-экв.). Если в реакции принимает участие п электронов, то суммарная работа равна пР , например, для реакции (460) 2Ръ. В том случае, если процесс проводится обратимо (при бесконечно малом токе), работа системы равна изменению свободной энтальпии химической реакции. Согласно первому закону термодинамики, [c.310]

Путем электролиза можно провести процессы, самопроизвольное протекание которых, согласно законам термодинамики, невозможно. Например, разложение H I на элементы сопровождается возрастанием энергии Гиббса и не может протекать самопроизвольно, однако под действием электрического тока етот процесс легко осуществляется. [c.204]

Процессы, протекающие при электролизе, по существу обратны процессам, имеющим место в гальванических элементах. При электролизе анод заряжен положительно, а катод — отрицательно. При работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей реакщт превращается в электрическую, тогда как при электролизе химические реакции осуществляются за счет электрической энергии внешнего источника. На аноде, как и в случае химических источников тока, происходит окисление, на катоде— восстановление. При электролизе из возможных процессов будет [c.161]

Отличительной особенностью здесь является то, что при электролизе химические реакции осуществляются за счет электрической энергии внешнего источника, тогда как при работе гальванического элемента энергия самопроизвольно прохекающей химической реакции превращается в электрическую. [c.262]

Электрокоррозия. Сюда относятся случаи электрохимической коррозии металлов, протекающие под влиянием электрического тока от внешнего источника. Здесь в основе явления, как уже отмечалось, лежит самопроизвольно возникающий процесс электролиза. В качестве примера рассмотрим электрокоррозяю железного трубопровода во влал ной почве под влиянием так называемых блуждающих токов. Они, например, получаются в результате ответвления тока от рельсов электрифицированного транспорта, работающего на постоянном токе и использующего рельсы в качестве обратного (обычно отрицательного) провода. Такое ответвление в особенности возможно на стыках (где омическое сопротивление больше) при условии недостаточной изоляции рельсов от грузгга. Блуждающие токи возникают также и от других электрических установок, использующих заземление (например, телеграф). [c.362]

Как отмечалось выше, гальванические элементы являются источниками электричества, которое получается в результате освобождения энергии при протекании самопроизвольной химической реакции. В противоположность этому сушествуют электролитические ячейки, в которых в результате затраты электрической энергии происходят химические превращения. Эти превращения, представляю-ш ие собой реакции между ионами и электронами, приводят к разложению электролитов, находящихся в растворе или в виде расплава. Например, при пропускаиии постоянного тока через раствор СиСЬ на электроде, к которому подводятся электроны (катод), происходит реакция u +-f 2е = Си (т), т. е. выделяется металлическая медь. На электроде, с которого электроны отводятся (анод), разряжаются ионы хлора С1-, т.е. идет реакция 2С1- = СЬ(г)+2е, и выделяются пузырьки газообразного хлора. Таким образом, на катоде происходят реакции восстановления, а на аноде — окисления. Подобные процессы называются электролизом. Электролиз имеет важное практическое значение. С его помощью получают из водных растворов многие металлы, например медь, никель и др. Такие металлы, как алюминий, магний, кальций, получают электролизом расплавленных солей или их смесей. Разрабатываются способы получения железа электролизом из его руд (.4. Б. Сучков). При помощи электролиза наносят защитные покрытия более благородных металлов на менее благородные (хромирование и никелирование железа). В отличие от работы гальванического элемента реакции, протекающие при электролизе, происходят в условиях, да- [c.133]

Самопроизвольно идущий окислительно-восстановительный процесс в определенных условиях может создавать электрическую энергию, а поглощение электрической энергии может вызывать окислитель-но-восспшновительные процессы — электролиз. [c.268]

Разноввдность Э.- метод внутр. (самопроизвольного) электролиза, когда электрохим. р-ция в ячейке (гальванич. элементе) протекает самопроизвольно без приложения внеш. напряжения. Катодом служит инертный металлич. электрод (обычно платиновая сетка), анодом - электрохимически активный электрод, напр, пластинка из меди, цинка или магния. Электролиз начинается в момент соединения электродов внеш. проводником и проходит до тех пор, пока полностью не выделится определяемый металл. Для поддержания относительно высокой силы тока применяют электроды большого размера, хорошо перемешивают р-р, вводят инертный электролит. Чтобы избежать вьщеления определяемого в-ва на аноде (цементация), анодное пространство отделяют от катодного пористой диафрагмой или анод изолируют от анализируемого р-ра с помощью пористого керамич. стаканчика, заполненного р-ром соли металла, из к-рого изготовлен анод. При правильном выборе анода можно проводить селективные определения. Напр., с платиновым катодом и медным анодом в р-ре сульфата меди определяют Ag в присут. Си, Ре, N1 и 2п. В общем случае при катодном выделении определяемого в-ва потенциал анода должен быть отрицательнее потенциала рабочего электрода. Метод внутр. электролиза более пригоден для определения сравнительно малых кол-в в-ва, отличается простотой и селективностью недостаток метода - длительность анализа (для полного вьщеления осадка необходимо вести электролиз не менее часа). [c.423]

Обратимся теперь к той теме электрохимии, которая по своему смыслу как бы противоположна электролизу. Для проведения электролиза необходим внешний источник электрического потенциала, позволяющий осуществлять окислительную и восстановительную реакции на двух электродах. В отличие от этого для создания гальванического элемента выбирают такие электроды и электролитические вещества, которые обладают электрохимической энергией, достаточной для самопроизвольного протекания окислительного и восстановительного процессов. Таким образом, гальванический элемент служит источником электрохимической энергии, и именно по этой причине создаются подобные элементы. Прежде чем перейти к рассмотрению гальванических элементов, имеюших практическое применение, необходимо разобраться в электрохимических принципах их действия. [c.288]

В процессе электролиза химическая реакция протекает в иадравлении, противоположном самопроизвольному, при иаложеЕШИ на ячейку постоянного па пряжения от внешнего источника. Ячейка состоят из двух электродов, контактирующие с раствором. Если рщ, < п, общее напряжение, наложенкое на ячейку, распределяется следующим образом [c.384]

В разлагатель так же непрерывно подается хорошо очищенная от примесей вода. В нем амальгама натрия в результате самопроизвольного электрохимического процесса почти полностью разлагается водой с образованием ртути, раствора каустика и водорода. Полученный таким образом раствор каустика, являющийся готовым продуктом, передаваемым на склад, не содержит примеси поваренной соли, вредной в производстве вискозы. Ртуть почти полностью освобождается от амальгамы натрия, возвращается в электролизер. Водород отводится на очистку. Анолит, выходящий из электролизера, донасыщают свежей солью и извлекают из него примеси, внесенные с ней, а также вымываемые из анодов и конструктивных материалов, и возвращаются на электролиз. Перед донасыщением из анолита извлекают двух- или трехступенчатьш процессом растворенный в нем хлор. [c.39]

Риджер и сотр. [78] изучили восстановление нескольких производных тетрацианэтилена в диметилформамиде и в ацетоиитриле. Тетрацианэтилен самопроизвольно восстанавливается диметилформамидом до анион-радикала (бледно-желтый раствор). Этот анион-радикал образуется также в результате обратимого переноса одного электрона к тетрацианэтилену в ацетоиитриле, Еи — = —0,2 В отн. Ag Ag 104. Соответствующее насыщенное соединение— 1,1,2,2-тетрацианэтан — также претерпевает изменения на ртутном катоде в растворе диметилформамида. Классическая полярограмма содержит вытянутую волну при потенциалах от —1,1 до —2,0 В, Продукт электролиза при потенциале до —2,5 В окра-щен в желтый цвет и не дает спектра ЭПР. Электролиз при —2,5 В сопровождается бурным выделением газа у катода и приводит к анион-радикалу тетрацианэтилена, обнаруженному методом ЭПР. 1,1,2,2-Тетрацианпропан восстанавливается в диметилформамиде при 1/2 = —1,4 В. Эта реакция тоже сопровождается газовыделением у катода и образованием анион-радикала тетрацианэтилена. Циклические вольтамперограммы в ацетонитриле [c.318]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология