АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ЛЕКЦИЯ 17. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ИЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Читайте также:
  1. XI. Гетерогенные процессы.
  2. Адаптивные процессы и адаптационные технологии в социальной работе.
  3. Анодные процессы.
  4. Архиерейские процессы. Дело Воронежского архиепископа Льва (Юрлова)
  5. Атмосферные процессы в тропосфере.
  6. Базовые понятия: информация, информационные процессы
  7. Биологические процессы в технологии
  8. БОРЬБА С ИНАКОМЫСЛИЕМ. ПОЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СССР
  9. В однородном поле сил инерции все физические процессы происходят совершенно так же, как и в однородном поле сил тяготения.
  10. Важнейшие технологические процессы заготовительного производства в машиностроении
  11. Важнейшие технологические процессы капитального строительства
  12. Важнейшие технологические процессы обрабатывающего производства в машиностроении

- процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии: Е хим Е эл

особый вид окислительно – восстановительных реакций (ОВР Любая ОВР –

сумма сопряженных реакций окисления и восстановления

4 е -

 

о2 + Оо2 = 2Н+2О-2

восст- ль окисл - ль

 

Окисление – процесс отдачи е - частицей

Частица, отдающая е - - восстановитель (↑ ст. ок.)

 

Восстановление – процесс присоединения е - частицей

Частица, принимающая е - - окислитель (↓ ст. ок.)

Условие прохождения реакции:

столкновение частиц и переход е - от восстановителя к окислителю на малом расстоянии между ними

Особенности электрохимических ОВР -

- пространственное разделение процессов окисления и восстановления

- проводятся в электрохимических ячейках

 

Ячейка состоит из:

- двух электродов (1)

- внутренней цепи (2)

- внешней цепи (3)

 

проводники II рода-растворы, расплавы электролитов (ионнаяпроводимость)

проводники I рода - металлические проводники (е - - проводимость)

 
При прохождении электрохимической ОВР возникает направленное движение е - (эл. ток) по внешней цепи.

В электрохимии:

процессы восстановления → катодные процессы

процессы окисления → анодные процессы

 

ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

Электрод – проводник I рода, находящийся в контакте с проводником проводником II рода

 

проводник I рода проводник II рода

 

При погружении Ме в раствор собственных ионов происходит:

1) адсорбция полярных молекул растворителя (Н2О)

2) переход гидратированных катионов в раствор:

Ме + m Н2О ® n+ × (Н2О)m + ne-

раствор Ме

В Ме остаются е -, нескомпенсированные (+) –ионами Þповерхность Ме

заряжается (-), приэлектродный слой раствора заряжается (+)

3) на границе Ме – раствор образуется двойной электрический слой (ДЭС),

который характеризуется определенной разностью потенциалов, называемой электродным потенциалом:

(Y2 - Y1) = Е Меn+/Ме – электродный потенциал

активный металл (Fe, Zn) Þ переход ионов в раствор Þ (- Е)

малоактивный металл (Cu, Ag) Þ адсорбция ионов из раствора Þ(+ Е)

 

4) При некотором значении Е устанавливается динамическое равновесие:

Ме + m Н2О Меn+× (Н2О)m+ n e-

Упрощенно:

Ме Меn+ + -

Потенциал, который устанавливается в условиях электродной реакции - равновесный электродный потенциал (Е равн)

 

Ионы металла Men+ - потенциалопределяющие ионы

Е равн зависит:

от природы Ме:

чем ¯ Е ионизации атома Ме

чем ¯ Е крист решетки Ме

чем ­ Е гидратации ионов Ме, тем ↑ способность Ме посылать ионы Меn+ в раствори более отрицательным будет его

от активности потенциалопределяющих ионов

от Т

У благородных Ме: Pt, (Pd, Au):

Е крист. реш. ­ и Е иониз. ­ Þ

нет разности потенциалов, обусловленной переходом ионов

Þ Pt, (Pd, Au) не принимают участия в электродных реакциях.

ü

Их используют в качестве подложки для адсорбции газов в газовых электродах.

 

ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ

1–й закон. Массы превращенных веществ на электродах при протекании постоянного тока пропорциональны количеству электричества Q, прошедшего через систему.

 

2-й закон. При прохождении через различные системы одного и того же количества электричества Q массы превращенных веществ m пропорциональны молярным массам их эквивалентов.

m (1) / M Э(1) = m (2) / M Э(2)

Объединенный закон:

При прохождении через любую электрохимическую систему 1F электричества на каждом из электродов превращается 1 моль-эквивалент вещества

F = 96484 Кл или F= 26,8 А×ч - число Фарадея

для массы вещества:

 

для объема газообразного

вещества

 

n – число е-, участвующее в процессе

МЭ молярная масса эквивалента вещества, г/моль

VЭ объем моль эквивалента газа, л/моль

Q = I×τ - количество электричества [А×с]или [Кл];

I - сила постоянного тока [А];

τ – время процесса, [с]

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)