Гальванические элементы - Основы химии
Гальваническими элементами называют устройства, в которых энергия окислительно-восстановительных реакций преобразуется непосредственно в электрическую.
Методика рассмотрения работы гальванических элементов:
- - Составляют схему гальванического элемента:
- (-) Me1 / Me1N + // Me2 m+ / Me2 (+)
Пример 1. Гальванический элемент с водородным электродом.
- - Схема Zn / ZnSO4 // H2SO4 , Н2 / Pt. 1 моль/л, 1 моль/л, Т = 298 К, P = 101,3 кПa. - Электродные потенциалы
= 0 В, = 0,76 В (при 1 моль/л).
- Направление движения электронов во внутренней цепи от цинкового электрода к водородному, так как потенциал цинкового электрода меньше.
- Уравнения электродных процессов:
Zn (): Zn 2 з = Zn 2+ процесс окисления;
Pt (+): 2Н ++ 2 з = Н 2 процесс восстановления.
- Суммарное уравнение:
Zn + 2Н + = Zn 2+ + Н 2 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + Н 2
- Расчет величины ЭДС:
ЭДС = Е0Ox Е0Red = 0 - ( 0,76) = 0,76 В.
Пример 2. Концентрационный гальванический элемент
Оба электрода из одного металла, но растворы солей, в которые погружены электроды, разной концентрации.
- Схема гальванического элемента:
Ni / NiSO 4( = 10-4 моль/л)// NiSO 4 (=1моль/л) / Ni
Стандартный электродный потенциал = 0,25 В.
- Вычисление электродных потенциалов по уравнению Нернста:
= + - lg = 0,25 + -lg 10 4 = 0,309 B.
= = 0,25 B.
- Направление движения электронов по внешней цепи от Ni1 электрода к Ni2, так как >
- Уравнения электродных полуреакций:
Ni1 (): Ni 2 з = Ni 2+ процесс окисления;
Ni2 (+): Ni2+ + 2 з = Ni процесс восстановления.
- Расчет величины ЭДС:
ЭДС = = 0,25 ( 0,309) = 0,059 В.
Задания к подразделу 4.3
Для предложенных гальванических элементов рассчитайте электродные потенциалы и ЭДС. Если концентрация раствора не указана, потенциал примите стандартным (табл. П.6). Напишите уравнения анодного и катодного процессов, молекулярное уравнение токообразующей реакции, составьте схему и укажите направления движения электронов и ионов.
- 301. Al / Al2(SO4)3, 0,005 M // NiSO4, 0,01 М / Ni 302. Ni / NiSO4, 0,1 M // H2SO4 / H2 (Pt) 303. Sn / SnSO4 // Cr2(SO4)3, 0,05 M / Cr 304. (Pt) H2 / H2SO4 // Al2(SO4)3, 0,005 M / Al 305. Cu / CuSO4, 0,1 M // H2SO4 / H2 (Pt) 306. Ag / AgNO3, 0,01 M // H2SO4 / H2 (Pt) 307. Co / CoSO4, 0,01 M // CoSO4 / Co 308. Zn / ZnSO4, 0,1 M // FeSO4, 0,01 M / Fe 309. Ag / AgNO3, 0,01 M // Zn(NO3)2 / Zn 310. (Pt) H2 / H2SO4 // ZnSO4, 0,01 M / Zn 311. Cd / Cd(NO3)2, 0,1 M // Cd(NO3)2, 0,001 M / Cd 312. Ni / NiSO4, 0,001 M // NiSO4 / Ni 313. Fe / FeCl2 // FeCl2, 0,01 M / Fe 314. Cr / Cr2(SO4)3, 0,005 M // ZnSO4 / Zn 315. Zn / Zn(NO3)2, 0,001 M // Zn(NO3)2 / Zn 316. Ag / AgNO3 // Cr(NO3)3, 0,005 M / Cr 317. Cd / CdCl2, 0,1 M // CuCl2, 0,1 M / Cu 318. Ti / Ti2(SO4)3, 0,5 M // CuSO4 / Cu 319. Sn / SnSO4, 0,01 M // Fe2(SO4)3 / Fe 320. Ag / AgNO3, 0,0001 M // Pb(NO3)2 , 0,1 M / Pb
Похожие статьи
-
Рассмотрим простейший гальванический элемент Даниэля-Якоби, состоящий из двух полуэлементов - цинковой и медной пластин, помещенных в растворы сульфатов...
-
Гальванический элемент Даниэля-Якоби Гальванический элемент Даниэля-Якоби состоит из двух электродов, которые находятся в растворах собственных ионов, в...
-
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ - Неограническая химия
Задание 6.1. В данной (табл. VI.1) окислительно-восстановительной реакции уравняйте стехиометрические коэффициенты ионно-электронным методом и...
-
Гальванический элемент. ЭДС гальванического элемента - Основы химии
Рассмотрим простейший гальванический элемент Даниэля - Якоби, состоящий из двух полуэлементов - цинковой и медной пластин, помещенных в растворы...
-
Взаимодействие металлов с кислотами, водой и растворами щелочей - Основы химии
При взаимодействии металлов с агрессивными средами Металл выступает В качестве восстановителя. Химическую активность (восстановительную способность)...
-
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ, Окислительно-восстановительные реакции - Основы химии
Окислительно-восстановительные реакции Окислительно-восстановительными называют реакции, протекающие с изменением степени окисления элементов. Степень...
-
В этом методе сравнивают степени окисления атомов в исходных веществах и в продуктах реакции, при этом руководствуемся правилом: число электронов,...
-
Термодинамический метод рассмотрения химических процессов Термодинамический подход заключается в рассмотрении начального и конечного состояний...
-
Теория Периодической Системы была преимущественно создана Н. Бором (1913-21) на базе предложенной им квантовой модели атома. Учитывая специфику изменения...
-
В термодинамике понятие "энтропия" было введено Р. Клаузиусом (1865), который показал, что процесс превращения теплоты в работу следует общей физической...
-
Внутренняя энергия термодинамическая функцция состояния системы, ее энергия, определяемая внутренним состоянием. Внутренняя энергия складывается в...
-
Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье - Основы химии
Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Влияние, которое оказывают эти факторы на...
-
Гомогенный и гетерогенный катализ. Механизм действия катализатора - Основы химии
При гомогенном катализе катализатор и реагирующие вещества образуют одну фазу (газовая смесь или раствор). При гетерогенном катализе катализатор и...
-
Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа : При повышении температуры на каждые 10о скорость большинства реакций...
-
Сушки (температура материала 100...200 °C - здесь происходит частичное испарение воды); подогрева (200...650 °C - выгорают органические примеси и...
-
Катализаторы При алкилировании ароматических углеводородов (бензол, толуол и др.) хлорпроизводными в промышленности в качестве катализатора используют...
-
Чтобы осуществлялось химическое взаимодействие веществ А и В, их молекулы (частицы) должны столкнуться. Чем больше столкновений, тем быстрее протекает...
-
Элементы теории процентов - Финансово-математические основы инвестиционного проектирования
В процессе анализа инвестиционных решений принято использовать сложные проценты. Сложным процентом называется сумма дохода, которая образуется в...
-
Задачи и методы количественного анализа - Основы аналитической химии
Количественный анализ - это совокупность химических, физико-химических и физических методов определения количественного соотношения компонентов, входящих...
-
Способы получения и химические свойства кислот - Основы химии
Бескислородные кислоты получают: 1. Взаимодействием неметалла с водородом. Например H2 + Cl = 2HCl 2. Действием на соль более сильной или менее летучей...
-
Химия в системе наук - Основы естественно-научных знаний
Химия - наука о веществах, их свойствах, строении и взаимных превращениях. Под веществом понимается любая совокупность атомов и молекул. Традиционная...
-
Основы химической термодинамики. Первое начало термодинамики Термодинамические системы и термодинамические параметры. Функции состояния. Парциальные...
-
Так, широко известный пестицид - ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) используется как мощный инсектицид. В природе ДДТ очень стабилен и поэтому накапливается...
-
Электролиз - физико-химический процесс, состоящий в выделении на Электродах составных частей растворенных веществ или других веществ, который возникает...
-
Скорость химических процессов - Основы химии
Для полного описания химической реакции необходимо знать не только принципиальную возможность ее осуществления (решается термодинамически), но и...
-
Электроотрицательность элементов и типы химических связей - Типы связей в органической химии
Элемктроотрицамтельность (ч) (относительная электроотрицательность) -- фундаментальное химическое свойство атома, количественная характеристика...
-
В Периодической системе Д. И. Менделеева (табл. П.4) представлены все известные элементы. Она состоит из семи периодов (13 малые, 47 большие), 8 групп....
-
Периодический закон химических элементов: свойства химических элементов, а также простых и сложных веществ, ими образуемых, находятся в периодической...
-
Химические элементы - Химия в строительстве
В природе существует 92 химических элемента. Из этих элементов в различных пропорциях и состоят все вещества на нашей планете. Семнадцать элементов из...
-
Диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей - Основы химии
Чистая вода, хоть и плохо (по сравнению с растворами электролитов), но может проводить электрический ток. Это вызвано способностью молекулы воды...
-
Растворы - термодинамические устойчивые системы переменного состава, состоят не менее чем из двух компонентов и продуктов их взаимодействия. Это...
-
1. В результате линейной комбинации две атомные орбитали (АО) формируют две молекулярные орбитали (МО) - связывающую, энергия которой ниже, чем энергия...
-
Химическим равновесием называется такое состояние химической системы, при котором количества исходных веществ и продуктов не меняются со временем. 1....
-
К числу физических факторов, вызывающих коррозию цементного камня и бетона, относят их попеременное увлажнение и высыхание, которое сопровождается...
-
Химическая связь - это взаимное сцепление атомов в молекуле и кристаллической решетке в результате действия между атомами электрических сил притяжения....
-
А) Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) - элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих...
-
ОВР, протекающие с изменением ст. окисления эл-тов, вхлдящие в состав реакц. ве-в. они сопровожд-ся переход электронов одним за другим. Zn-2e =Zn2+...
-
Коррозия - это самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов в результате окислительно-восстановительного (химического, электрохимического и...
-
Что такое гравиметрический фактор F - Основы аналитической химии
Если мы знаем A - навеску анализируемой пробы, b - массу осадка и его состав, то мы можем вычислить содержание определяемого вещества X . X = a*F*100/b...
-
Реагирует с неметаллами: 4Al + 3O2 > 2Al2O3 ; 2Al + 3Br2 > 2AlBr3 c оксидами металлов:2Al + Fe2O3 > Al2O3 + 2Fe (алюмотермия)c водой (если...
Гальванические элементы - Основы химии