|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ЛЕКЦИЯ 17. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ИЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ- 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 -
2Но2 + 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) 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 ® Mеn+ × (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+ + nе - 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]
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.) |