Гальваническая цепь химическая

В рассматриваемых гальванических цепях химические реакции окисления и восстановления протекают раздельно — в различных полуэлементах, как это схематически представлено на рис, 68. В каждом таком полуэлементе имеет место подвижное равновесие между окисленной (сокращенно ОФ) и восстановленной (ВФ) формами атома или иона данной химической природы [c.269]

В этой статье мы рассмотрим метод и его обобщение, позволяющее рассчитывать равновесный состав систем с учетом ионной силы. Докажем единственность равновесного состава и сходимость процесса с любого начального приближения. Рассмотрим также модификацию метода, предназначенную для решения обратной задачи — расчета по данным эксперимента неизвестных параметров равновесных химических систем (кон стант равновесия, стандартных потенциалов гальванических цепей без переноса, эмпирических постоянных в формулах, описывающих коэффициенты активности, и т. п.). Приведем также технику работы с матрицами, возникающими при решении оби ратных задач, и сведения об используемом методе минимизации некоторой остаточной дисперсии. [c.37]

Из обратимых электродов (полуэлементов) могут быть составлены обратимые электрохимические системы, называемые электрохимическими цепями (парами, гальваническими элементами). Различают два основных вида электрохимических цепей — химические и концентрационные. [c.487]

Наряду с химическими известны гальванические цепи, в которых электрическая энергия возникает не за счет процесса окисления одного металла и восстановления другого, а за счет разницы концентраций растворов, в которые опущен один и тот же металл. Такие гальванические элементы (цепи), в которых электрическая энергия получается не за счет химического процесса, а за счет выравнивания концентраций, называются концентрационными. В опыте 56 демонстрируются основные свойства этих элементов. [c.121]

Практика показывает, что химические реакции связаны с разнообразными физическими процессами. Например, горение сопровождается выделением теплоты и испусканием света, химические реакцни в гальванических элементах являются причиной возникновения электрического тока. С другой стороны, поглощение света фотоэмульсией вызывает в ней химический процесс образования скрытого изображения. Под действием солнечных лучей в растениях протекает сложная цепь химических превращений, в результате которых из воды и углекислого газа синтезируются углеводы. В электрическом разряде происходит взаимодействие кислорода и азота. Во всех случаях имеет место тесная связь физических и химических явлений. [c.6]

Химическая поляризация — связана с процессами, изменяющими химический состав поверхности электродов. Так, например, благодаря адсорбции или осаждению на них продуктов электролиза химическая природа поверхности электродов в той или иной степени изменяется. В электролизере возникает гальваническая цепь, так называемой поляризационной э. д. с., направленной противоположно рабочему току, вследствие чего сила последнего уменьшается, а следовательно, затрудняется и работа электролизера. Иногда продукты электролиза образуют на поверхности электрода пленку труднорастворимого вещества (пленочная поляризация). [c.179]

Э. д. с. гальванической цепи (4), лежащей в основе химической реакции окисления меди азотной кислотой [c.332]

В гальванических редокси-цепях химические реакции окисления и восстановления протекают раздельно — в различных сосудах, называемых полуэлементами (рис. 5). В каждом таком по- [c.162]

А1. Записать цепь, отметить знаки ее полюсов указать окислитель и восстановитель, а также направление потока электронов. Вывести ионное уравнение химической окислительно-восста-новительной реакции, отвечающей данной гальванической цепи. Привести пример уравнения в молекулярной форме. [c.177]

Предположим, что гальваническая цепь состоит из нормального водородного электрода и какого-либо произвольного электрода. Полное изменение химического потенциала за счет реакции в таком гальваническом элементе состоит из двух слагаемых. Одним из них является величина Ацн + унг, а другое представляет собой изменение химического потенциала, обусловленное протеканием электродной реакции на втором электроде. [c.66]

Химические цепи. Составим гальваническую цепь из двух электродов первого рода [c.81]

Электродом сравнения называют неполяризуемый электрод, по отношению потенциала которого определяют потенциал индикаторного электрода. В качестве электрода сравнения употребляют только такие электроды, которые химически индифферентны по отношению к титруемому веществу. Индикаторный электрод и электрод сравнения, соединенные последовательно, составляют гальваническую цепь, [c.493]

В зависимости от типа химической реакции выбирают соответствующий индикаторный электрод и вспомогательный для образования гальванической цепи с исследуемым раствором. [c.42]

Определение максимальной работы химической реакции методом измерения э. д. с. гальванической цепи. Обратимые и необратимые цепи. Поляризация как причина необратимости. [c.111]

Гальванический элемент представляет собой систему, состоящую из проводников первого (металлы) и второго (электролиты) рода, находящихся в контакте друг с другом. На границах раздела различных проводников, например металл—раствор, создаются скачки потенциалов (в дальнейшем—потенциалы), в результате чего в гальваническом элементе возникает электродвижущая сила. При работе гальванического элемента химическая энергия реакции, протекающей в нем, переходит в электрическую энергию. Если химическая реакция протекает в элементе обратимо, то и сама цепь будет обратимой, а получаемая при этом работа—максимальной. [c.280]

Химическая поляризация возникает вследствие того, что выделение продуктов электролиза приводит к образованию гальванической цепи. Например, при электролизе водного раствора [c.442]

Если должно быть достигнуто результирующее химическое превращение, то анодная реакция не может быть просто реакцией, обратной катодной. Следовательно, вследствие образования на электродах продуктов электролиза при пропускании тока создается гальваническая цень. Полярность гальванической цепи всегда оказывается противоположной прилагаемой э.д. с., вызывая появление так называемой обратной э. д. с. . Сила проходящего тока определяется законом Ома [c.331]

Последние уравнения нуждаются в комментариях. Прежде всего уравнения (9.4) и (9.5) являются совершенно точными сродство реакции в принципе может быть определено, если реакцию можно заставить протекать в гальванической цепи. Поэтому при изучении любой гальванической цепи первым вопросом должен быть вопрос Какая реакция протекает в этой цепи Очень часто наш общий химический опыт позволяет сразу же написать уравнение этой реакции. Однако иногда, как в случае свинцового аккумулятора, необходимы обширные экспериментальные исследования, чтобы решить, какая из нескольких возможных химических реакций протекает в действительности. [c.164]

Здесь снова требуется инертный металлический электрод, например золото или гладкая платина. Следует отметить, что при написании уравнения электрохимической реакции, протекающей в гальванической цепи с окислительно-восстановительными электродами, химический символ восстановленной формы вещества должен быть помещен с той же стороны, где изображен на схеме электрод, на котором происходит реакция. Это требование находится в соответствии с правилом, приведенным выше в 9.3. [c.167]

Условие равновесия этой реакции, проводимой, как описано выше, в двух гальванических цепях или же в одном растворе, т. е. как чисто химический процесс, заключается в том, чтобы состав системы — lg и [c.200]

Если гальваническая цепь симметрична, т. е. состоит из двух одинаковых электродов (например, цинковых), то при прохождении тока в целом в цепи не произойдет химической реакции только внутри цепи будет иметь место перенос отдельных компонентов (в нашем примере—металлического цинка от анода к катоду). [c.25]

Будем рассматривать только самопроизвольно протекающие химические реакции, для которых Е>0. Электрохимические цепи такого вида называют гальваническими элементами. Если <1 /с17 <0, то химическая реакция, протекающая в гальваническом элементе, может быть только экзотермической (АЯсО). Поскольку при ее протекании энтропия уменьшается (Д5<0), то работа гальванического элем та должна сопровождаться выделением теплоты. Следовательно, в условиях теплоизоляции электрохимическая система будет нагреваться. Таким образом, при работе гальванического элемента в условиях йЕ/йТ<0 за счет убыли энтальпии совершается электрическая работа пЕЕ и выделяется теплота в количестве пРТ АЕ/АТ. Если АЕ/йТ= = 0, то реакция также может быть только экзотермической (АЯ<0). Так как А5=0, то работа гальванического элемента, совершаемая за счет убыли энтальпии, не должна сопровождаться тепловыми эффектами. Если с1 /с17>0, то протекающая в гальваническом элементе химическая реакция сопровождается ростом энтропии А5>0. Поэтому при работе такого элемента происходит поглощение теплоты из окружающей среды. Если же электрохимическая цепь изолирована, то она охлаждается. При условии АЕ/йТ О химическая реакция в элементе может быть как экзотермической, так и эндотермической. Если АЯсО, то электрическая работа совершается за счет убыли энтальпии и за счет энтропийного члена 7 d /d7 >0. Если АЯ=0, то электрическая работа совершается только за счет роста энтропии в системе. Обычный путь использования химической энергии реакции через выделяющуюся теплоту здесь невозможен, так как тепловой эффект равен нулю. Наконец, если реакция эндотермическая (АЯ>0), но ТАЕ/йТ>АН/пР, то согласно уравнению (VI.24) от гальванического элемента можно получить работу. В этих условиях за счет энтропийного фактора (т. е. за счет роста энтропии системы) не только совершается электрическая работа, но и увеличивается энтальпия системы. Электрохимические цепи, от- [c.121]

Проведение процесса электролиза всегда вызывает появление некоторой разности потенциалов, направленной противоположно напряжению внешнего источника. Это явление называется поляризацией. Поляризация может быть химической и концентрацион-. ной. Химическая поляризация возникает вследствие того, что продукты, электролиза образуют гальваническую цепь, ЭДС которой противоположна приложенному извне напряжению. Например, ври электролизе раствора НгЗО образуется цепь Р1(Нз) Н2504 [c.263]

В гальванических редоксо-цепях химические реакции окисления и восстановления протекают раздельно — в различных сосудах, называемых поЛуэлементами (рис. 5). В каждом полуэлементе сохраняется подвижное равновесие между окисленной (ОФ) и восстановленной (ВФ) формами атома или иона [c.141]

В одном из полуэлементов редоксо-элемента наблюдается равновесие Юз + бН + 6е I" + ЗНзО, а в другом А1 + + 3e 5=f Al. Составить цепь, отметить знаки ее полюсов указать окислитель и восстановитель, а также направление потока электронов. Написать ионное уравнение химической окислительно-восстановительной реакции, отвечающей данной гальванической цепи. Привести пример уравнения в молекулярной форме. [c.155]

Гальваническая цепь является обратимой, когда дбратимы оба ее электрода. Сочетание двух различных обратимых электродов дает возможность получить несколько типов гальванических цепей. К ним относятся химические цепи, составленные из двух разнородных металлов, концентрационные цепи с электродами из одного и того же металла, помещенными в растворы, концентрация потенциалопределяющих ионов которых различна, газовые цепи — обычно с водородным электродом, амальгамные и окислительно-восстановительные цепи. [c.81]

Измерение э. д. с. гальванических цепей применяется как метод точного определения pH, активности растворов электролитов, произведения растворимости труднорастворимых солей, для расчета констант и степени диссоциации слабых кислот и оснований, ри изучении реакций нейтрализации и гидролиза. На практике наибольшее распространение приобрел электрометрический метод определения кон-центрациа водородных ионов. Как известно, такая задача встречается очень часто не только в химии и химической технологии, но и в целом ряде других научных дисциплин биохимии, физиологии, геологии, почвоведении и т. д. [c.117]

При разложении нитрамидов (HgNNOa) водой и закисью азота вода является слабым катализатором, но комплексный ион кобальта [Со(ННз)50Н]2+ или молекулы органических оснований (анилин или другие амины) действуют как активные катализаторы [76]. Наблюдение, что многие виды молекул и ионов в реакционной системе могут вести себя как катализаторы в гомогенном жидком катализе, было поводом к тому, что Даусон и Бренстед назвали свою теорию мультиплетной теорией. После теории кислотного и щелочного катализа в гомогенных жидких системах была разработана электролитическая теория катализа выдвинутая Лоури [310] и Бренстедом [67]. По мнению Г. А. Лорентца все превращения материи, включая химические реакции, являются по существу электрическими явлениями . Де ла Рив, а позже Армстронг придерживались мнения, что для осуществления химической реакции следует пользоваться системой, подобной гальванической цепи. Эти взгляды привели к новому определению понятия кислоты, как вещества, которое отдает протон основанию, и основания, как вещества, которое принимает протон от кислоты. Указанная точка зрения удобна для объяснения каталитического действия не только ионов, но также недиссоциированных молекул. Любое кислое или основное соединение, отвечающее общему критерию теории отщепления или присоединения протона, считалось подходящим как катализатор для кислотного или щелочного катализа. [c.204]

Гальваническим элементом называется любое устройство, дающее возможность получать электрический ток за счет проведения той или иной химической реакции. Разность потенциалов между электродами элемента несколько зависит от условий, в которых она определяется. Работа, получаемая при изотермическом проведении какой-нибудь данной химической реакции, является наибольшей в том случае, когда реакция проводится в условиях, наиболее близких к обратимым. Так и электрическая работа, получаемая е помощью гальванического элемента, будет наибольшей, когда элемент работает в условиях, наиболее близких к обратимым. В этих условиях разность потенциалов между электродами элемента максимальна. Наибольшая разность потенциалов данного элемента (т. е. разность потенциалов при обратимь1х условиях его раб6ты7 называется его электродвижущей силой и обозначается э. д. с. Гальванической цепью мы будем называть последовательную [c.413]

Вследствие наличия полупроницаемой перегородки (Ц), препятствующей перемешиванию растворов, но не препятствующей переходу иОнов под влиянием разности потенциалов, химическая энергия превращается в электрическую. В,- обычных условиях, где имеет место перемешивание растворов, хймическая энергия превращается в тепловую. Уравнение Нернста позволяет связать электро-дрижущую силу гальванической цепи с концентрацией растворов уравнением. . [c.29]

Измерение равноверных потенциалов в гальванических цепях открывает при использовании уравнения (1. И) один из простейших способов определения химических потенциалов реагирующих веществ с точностью до некоторой неизвестной постоянной. [c.35]

Теперь можно установить связь между электродвижущей силой гальванической цепи и химическими потенциалами компонентов, принимающих участие в электрохимической реакции. Действительно, сродство реакции связано с химическими потенциалами компонентов или вeп e тв, участвующих в реакции, уравнением (7,100) [c.162]

Во-вторых, следует отметить, что уравнение (9.12) содержит отношение коэффициентов активности ионов цинка и меди. И вообще, для характеристики уравнений, выражающих электродвижущую силу гальванической цепи, укажем, что коэффициенты активности ионов никогда в них не появлятся по одному. Следовательно, невозможно определить экспериментально коэффициент активности отдельного иона. Наконец, поскольку суммарная электрохимическая реакция, протекающая в гальванической цепи, не требует при своей записи учета участия электронов, сродство А относится к обычной химической реакции, как она выражена уравнением (III), или, другими словами, к самопроизвольной электрохимической реакции, протекающей при замыкании накоротко электродов цепи. [c.165]

В более раннее время оообенно важный шаг в пользу химичеаной теории был сделан Фарадеем. Изучая превращения, происходящие при пропускании электрического тока чарез растворы, он, как мы видели раньше, установил, что тюк в цепи не проходит, если у электродов не происходит соответствующий химический процесс. Следовательно, справедливо и обратное гальваническая цепь не может вообще работать без пропор щюиальиого химического процесса. Этим был нанесен удар по основному воззрению теории Вольта о том, что жидко сть в элементе играет лишь роль индифферентного проводника. [c.15]

В гальванической цепи носителями тока являются ионы и электроны. В этом случае стоком одних частиц и источником других служит химическая реакция, протекающая на границе раздела с участием носителей тока из обеих фаз, в том числе и электронов. Такие реакции с участием электронов называют электрохимическими или электродными реакциями. Реакции, протекающие на анодах, называют также анодными, а реакции, протекающие на катодах — катодными реакциями. На аноде электроны уходят от контактной поверхности в глубь металла, поэтому в анодной реакции должны генерироваться электроны. Аналогичным образом на катоде электроны, поступающие из цепи, должны вступать в реакц.ию (выводиться из реакционной зоны). [c.24]