Химия. Анкудимова И.А. - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Е = ϕ
к
– ϕ
а
.
Необходимую для работы разность электродных потенциалов можно создать, используя один и тот же
раствор разной концентрации и одинаковые электроды.
Гальванический элемент, составленный из одинаковых электродов, погруженных в растворы одного и того
же электролита, различающиеся только концентрацией, называется концентрационным.
– Ag/AgNO
3
(0,001 M)//AgNO
3
(0,01 M)/Ag +
Аккумуляторы и топливные элементы
Гальванические элементы многоразового и обратимого действия, способные превращать накопленную
химическую энергию в электрическую при разрядке, а электрическую в химическую, создавая ее запас в про-
цессе зарядки, называются
аккумуляторами.
Гальванические элементы, в которых протекают практически обратимые реакции, называются
аккумуля-
торами.
Аккумуляторы бывают:
Аккумулятор Схема аккумулятора э.д.с., В
1) кадмиево-никелевый
2) железо-никелевый
3) серебряно-цинковый
4) свинцовый
а) – Cd/р-р KOH//Ni
2
O
3
/Ni +
б) – Fe/р-р KOH//Ni
2
O
3
/Ni +
в) – Zn/р-р КОН//AgO/Ag +
г) – Pb/р-р H
2
SO
4
// PbO
2
/Pb +
1,4
1,85
2,00
Элементы, при работе которых расходуются дешевые вещества (природный газ, керосин и т.д.), называют-
ся
топливными.
Водородно-кислородный топливный элемент
– Ni, H
2
/раствор КОН/O
2
, Ni +
Электролиз
Совокупность процессов, протекающих при прохождении постоянного электрического тока через систему,
состоящую из двух электродов и расплава или раствора электролита, называется
электролизом.
Электрод, на котором в ходе реакции происходит процесс восстановления, называется катодом (заряжен
отрицательно).
Электрод, на котором происходит процесс окисления, называется
анодом (заряжен положительно).
Характер протекания электродных процессов при электролизе зависит от многих факторов, важнейшими
являются: состав электролита, материал электродов и режим электролиза (температура, напряжение, плотность
тока и др.).
Различают три типа электролиза:
1
Электролиз расплава.
Если в расплав хлорида натрия погрузить инертные электроды (угольные) и пропустить постоянный элек-
трический ток, то ионы будут двигаться к электродам: катионы Na
+
к катоду, анионы Cl
–
– к аноду.
Ионы натрия Na
+
, достигнув катода принимают от него электроны и восстанавливаются; ионы хлора Cl
–
,
отдав электроны аноду, окисляются. Суммарное уравнение электролиза:
(–) катод: Na
+
+ e Na 2
(+) анод: 2Сl
–
– 2е Cl
2
1
2Na
+
+ 2Cl
–
2Na + Cl
2
или 2NaCl 2Na + Cl
2
.
При электролизе расплавов, содержащих кислородсодержащие анионы, на аноде выделяется кислород.
Это объясняется образованием при окислении на аноде неустойчивых частиц ОН, SO
4
и т.д., сразу разлагаю-
щихся на устойчивый оксид неметалла и кислород. Схема электролиза расплава сульфата натрия может быть
представлена следующим образом:
Na
2
SO
4
→2Na
+
+ SO
4
2–
(–) катод: 2Na
+
+ 2е → 2 Na
(+) анод: SO
4
2–
– 2e → SO
3
+ 1/2О
2
.
Суммарное уравнение электролиза расплава:
Na
2
SO
4
→ 2Na + SO
3
+1/2O
2
.
2 Электролиз с растворимым анодом.
Электролиз раствора сульфата никеля с никелевым анодом.
Стандартный электродный потенциал Ni – 0,25 В. Он несколько больше, чем потенциал разложения воды

Страницы