ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
75
Третий способ переноса тока осуществляется на по-
верхности обоих электродов. В этом случае окислительная
или восстановительная реакция приводит к тому, что со-
четание ионной проводимости раствора с электронной про-
водимостью электродов образует замкнутую цепь, по кото-
рой может протекать ток.
III.2.2.Электродные процессы
Далее рассмотрим ячейки, составленные из двух по-
луэлементов, каждый из которых связан с процессом,
протекающим на одном из электродов. Следует подчерк-
нуть, что работа одного из полуэлементов независимо от
другого невозможна, так же как невозможно и измерение
потенциала индивидуального полуэлемента.
Анод и катод
В любой электрохимической ячейке электрод,на ко-
тором происходит окисление, называют анодом, а элект-
род, на котором происходит восстановление, - катодом.
Обычные катодные реакции иллюстрируются сле-
дующими уравнениями:
Ag
+
+ e → Ag (тв.)
2H
+
+ 2e → H
2
(газ)
Fe
3+
+ e → Fe
2+
NO
3
-
+ 10H
+
+ 8e → NH
4
+
+ 3H
2
O
Все приведенные реакции могут происходить на
поверхности инертного катода, например платинового. Из
растворов, не содержащих других легко восстанавливаю-
щихся веществ, часто выделяется водород.
Типичные примеры анодных реакций:
Cd (тв.) → Cd
2+
+2e
2Cl
-
→ Cl
2
(газ) + 2e
Fe
2+
→ Fe
3+
+ е
2H
2
O → O
2
(газ) + 4H
+
+ 4e
76
Последняя реакция часто наблюдается в растворах,
не содержащих других легко окисляющихся веществ.
Знаки электродов
Чтобы указать направление потока электронов во
время работы ячейки, электродам часто приписывают по-
ложительные или отрицательные знаки. Это приводит к не-
однозначности, особенно при отнесении знаков к анодным
или катодным процессам. В гальваническом элементе отри-
цательным будет тот электрод, от которого во внешней це-
пи течет поток электронов (см. рис.3.1). В электролитиче-
ской ячейке отрицательным будет электрод, притягиваю-
щий электроны от внешнего источника. Так, в ячейке, при-
меняемой для электролитического выделения цинка, отри-
цательным будет тот электрод, на котором выделяется цинк,
т.е. катод. Ясно, что знак, приписываемый аноду, зависит
от того, имеем ли мы дело с электролитической ячейкой или
с гальваническим элементом. Но независимо от знака, анод
- это электрод, на котором происходит окисление, а катод -
электрод, на котором происходит восстановление. Для ис-
ключения неопределенности при описании электродных
функций предпочтительно использовать именно эти тер-
мины, а не положительные или отрицательные знаки.
III.2.3. Электродный потенциал
Возвращаясь вновь к гальваническому элементу,
изображенному на рис.3.1, видим, что движущая сила реак-
ции
Zn (тв.) + Cu
2+
↔ Zn
2+
+ Cu (тв.)
проявляется как электродвижущая сила, или напряжение
между двумя электродами. Эта сила есть сумма двух потен-
циалов, называемых потенциалами полуреакций или про-
сто электродными потенциалами; один из них связан с по-
луреакцией, протекающей на аноде, а другой - с полуреак-
цией на катоде.
75 76
Третий способ переноса тока осуществляется на по- Последняя реакция часто наблюдается в растворах,
верхности обоих электродов. В этом случае окислительная не содержащих других легко окисляющихся веществ.
или восстановительная реакция приводит к тому, что со- Знаки электродов
четание ионной проводимости раствора с электронной про- Чтобы указать направление потока электронов во
водимостью электродов образует замкнутую цепь, по кото- время работы ячейки, электродам часто приписывают по-
рой может протекать ток. ложительные или отрицательные знаки. Это приводит к не-
однозначности, особенно при отнесении знаков к анодным
III.2.2.Электродные процессы или катодным процессам. В гальваническом элементе отри-
Далее рассмотрим ячейки, составленные из двух по- цательным будет тот электрод, от которого во внешней це-
луэлементов, каждый из которых связан с процессом, пи течет поток электронов (см. рис.3.1). В электролитиче-
протекающим на одном из электродов. Следует подчерк- ской ячейке отрицательным будет электрод, притягиваю-
нуть, что работа одного из полуэлементов независимо от щий электроны от внешнего источника. Так, в ячейке, при-
другого невозможна, так же как невозможно и измерение меняемой для электролитического выделения цинка, отри-
потенциала индивидуального полуэлемента. цательным будет тот электрод, на котором выделяется цинк,
Анод и катод т.е. катод. Ясно, что знак, приписываемый аноду, зависит
В любой электрохимической ячейке электрод,на ко- от того, имеем ли мы дело с электролитической ячейкой или
тором происходит окисление, называют анодом, а элект- с гальваническим элементом. Но независимо от знака, анод
род, на котором происходит восстановление, - катодом. - это электрод, на котором происходит окисление, а катод -
Обычные катодные реакции иллюстрируются сле- электрод, на котором происходит восстановление. Для ис-
дующими уравнениями: ключения неопределенности при описании электродных
Ag+ + e → Ag (тв.) функций предпочтительно использовать именно эти тер-
2H+ + 2e → H2 (газ) мины, а не положительные или отрицательные знаки.
Fe3+ + e → Fe2+ III.2.3. Электродный потенциал
NO3- + 10H+ + 8e → NH4+ + 3H2O Возвращаясь вновь к гальваническому элементу,
Все приведенные реакции могут происходить на изображенному на рис.3.1, видим, что движущая сила реак-
поверхности инертного катода, например платинового. Из ции
растворов, не содержащих других легко восстанавливаю- Zn (тв.) + Cu2+ ↔ Zn2+ + Cu (тв.)
щихся веществ, часто выделяется водород. проявляется как электродвижущая сила, или напряжение
Типичные примеры анодных реакций: между двумя электродами. Эта сила есть сумма двух потен-
Cd (тв.) → Cd2+ +2e циалов, называемых потенциалами полуреакций или про-
2Cl- → Cl2 (газ) + 2e сто электродными потенциалами; один из них связан с по-
Fe2+ → Fe3+ + е луреакцией, протекающей на аноде, а другой - с полуреак-
цией на катоде.
2H2O → O2 (газ) + 4H+ + 4e
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- …
- следующая ›
- последняя »
