Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Электрохимия -> Каданер Л.И. -> "Исследования электрохимии в средней школе" -> 13

Исследования электрохимии в средней школе - Каданер Л.И.

Каданер Л.И., Щокина А.О. Исследования электрохимии в средней школе — Советская школа, 1970. — 106 c.
Скачать (прямая ссылка): issledovaniyaselektrohimii1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 34 >> Следующая

процес переходу металу в розчин. Для цього потенціал розряджання повинен
перевищувати потенціал, який виникає під час рівноважного розчинення
цього металу, тобто бути більш негативним, ніж рівноважний потенціал
зворотної довільної реакції. Потенціал розряджання аніона, навпаки,
повинен бути більш позитивним, ніж рівноважний потенціал зворотної
реакції.
Якщо в розчині є кілька різних катіонів, наприклад, Си2+, Н+, Іп2+, А13+
і аніонів СГ, ОН-, то відбуватиметься реакція, що потребує меншої витрати
енергії. На катоді відбуватиметься розряджання іонів, величина потенціалу
яких більш позитивна, а на аноді, навпаки, розряджатимуться насамперед ті
іони, електродний потенціал яких більш негативний.
II
З перелічених катіонів розряджатиметься лише іон Си2+:
си2+ 4- 2'е Си.0
Якби іонів міді в розчині не було, то розряджалися б іони водню:
2Н+ + 2Н° -"¦ Н2.
Але величина електродного потенціалу залежить, як ми знаємо, не тільки
від природи іонів, а й від їх концентрації. Чим менша, наприклад,
концентрація іонів водню, тим більш негативним стає потенціал його
розряджання. При малій концентрації іонів водню потенціал його
розряджання може стати настільки негативним, що почнеться розряджання
іонів цинку У такому разі на катоді відбуватимуться дві паралельні
реакції:
гп2+ + 2е гп0, 2Н+ + 2е -н- 2Н° -н- Н2.
Частина електрики витрачатиметься на виділення цинку, частина - на
виділення водню. Загальна кількість грам-еквівалентів водню і цинку точно
відповідатиме кількості кулонів електрики, яка пройшла через розчин.
Частина всієї кількості електрики, яка пройшла через розчин і була
витрачена на заданий процес, наприклад, на виділення цинку, називається
виходом за струмом (у цьому випадку - виходом цинку за струмом).
Ця величина дуже важлива, вона визначає частку електрики, яка була
витрачена корисно.
Розглянемо анодні реакції. Потенціали реакцій:
2СГ - 2е 2СІ° с12,
40Н~ - 4е 2НаО + 2О0 2Н20 + 0.?
близькі один до одного у нейтральному розчині. Якщо концентрація іонів
хлору буде мала, то відбуватиметься переважно розряджання іонів
гідроксилу. Навпаки, при великій концентрації іонів хлору майже увесь
струм витрачатиметься на розряджання і виділення хлору.
1 Крім концентрації, тут велику роль відіграватиме також електродна
поляризація (див. стор. 40).
Саме такий процес і відбувається у хлорних електролі-зерах.
Усе, що було сказано про розряджання іонів СГ і ОН ~ залишається
правильним лише тоді, коли взято електрод з матеріалу, нерозчинного в
застосованому електроліті. Наприклад, у хлорних електролізерах
застосовують графітові електроди. Тому майже весь струм витрачається саме
на розряджання іонів хлору. Якщо в хлорному електролізері замінити
графітові аноди на залізні, то відбуватиметься переважно реакція переходу
заліза в розчин
Ре - Ре*+.
Електродні процеси не обов'язково повинні супроводитись виділенням якоїсь
речовини з розчину або навпаки-переходом речовини в розчин. На електродах
можуть відбуватися процеси перезаряджання іонів, які залишаються і після
електродної реакції в розчині. Наприклад, на катоді:
Ре1++і-,Ре2+
Си2+ + е Си+,
на аноді:
Ре2+-і"-,Ре3+.
На катоді може відбуватись розряджання не тільки позитивних іонів, а й
молекул і навіть негативних іонів. Так, з розчину ціанистого срібла на
катоді осаджується метал за реакцією:
[А§(С>})2]- + е - АЙ + 2СМ~.
Недисоційовані молекули води розряджаються в лужних розчинах на катоді і
в кислих на аноді за реакціями:
2Н20 + 2е ->- 20Н~ + 2Н,
2НаО - 4е 4Н+ 4- 20.
Усі величини електродних потенціалів, що наведені у довідниках з хімії,
розраховані для процесів, які відбуваються за умов, близьких до
рівноважних, тобто при дуже малих швидкостях процесу. Швидкість
електрохімічних процесів характеризується густиною струму /,
II
яка являє собою струм /, віднесений до одиниці поверхні електрода 5:
- .
в
У реальних електрохімічних системах під час електролізу або в процесі
роботи гальванічних елементів величина струму завжди досить велика.
Величина електродних потенціалів при проходженні струму відрізняється від
рівноважних Тх значень. Стрибок потенціалу на електроді завжди тим
більший, чим більша величина струму, точніше - чим більша густина струму.
Зміна величини електродного потенціалу під дією електричного струму
називається поляризацією електрода. її величина дорівнює різниці між
потенціалом електрода під час проходження струму і рівноважним
потенціалом електрода.
Щоб прискорити електрохімічний процес, треба підвищити енергію іонів. Для
цього треба збільшити величину електродного потенціалу порівняно з
рівноважним. У міру збільшення потенціалу все більша кількість іонів
матиме енергію, яка потрібна для їх розряджання, відповідно зростатиме
кількість струму, яка визначає швидкість реакції. Така зміна потенціалу
називається хімічною поляризацією, вона має спеціальну назву -
перенапруга.
Величина перенапруги залежить від природи іонів, що розряджаються, від
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 34 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама