КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
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]
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 352; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |