химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

На катоде выделилось 5 г экв катионов и столько же катионов растворилось на аноде. 4//t_=d/j Поступление (потеря) катионов и анионов условно показано на границах катодного и анодного пространства

тролита, однако в растворе электрический заряд переносится ионами. Из-за того что гидратированные ионы имеют разные размеры, в одном и том же электрическом поле скорость их движения неодинакова, иначе говоря, подвижности ионов различны. Вклад ионов в электрический ток также неодинаков. Доля тока, соответствующая переносу электрического заряда ионами одного вида, называется числом переноса п 'Сумма чисел переноса катионов гс+ и анионов п- равна 1: n+-|-n_=l.

318

Электрохимий

Электрохимическая термодинамика

31»

Пусть через замкнутую электрическую цепь проходит количество электричества, равное 1 фарадею. Тогда на катоде (рис. Б.35) выделится 1 г-экв. серебра, а на аноде такое же количество перейдет в раствор в виде ионов.

На рис. Б.35 приведена схема изменения концентрации в различных частях электрохимической ячейки с двумя серебряными электродами, заполненной раствором AgN03. Граница раздела анодного и катодного пространства, т. е. «середина» раствора, выбирается произвольно; необходимо только выполнение условия постоянства концентрации нитрата серебра в середине раствора.

Пусть в результате протекания тока через ячейку на катоде выделится 1 г-экв. катионов, а на аноде точно такое же количество катионов перейдет в раствор; примем также п+/я_ = 3/2. Тогда из середины раствора в катодное пространство будет перенесено п+ г-экв. катионов серебра, и из катодного пространства исчезают (1—п+)=п~ г-экв. серебра, а также я_ г-экв анионов. Перенос анионов происходит, во-первых, в соответствии с введенным выше представлением о числах переноса, во-вторых, ввиду необходимости обеспечения электронейтральности раствора. Аналогичные соображения приводят к заключению о том, что в анодном пространстве появляются дополнительно «- г-экв. азотнокислого серебра (ср. рис. Б.35). [Измерения концентрации в катодном и анодном пространстве используются для определения чисел переноса по методу Гиттор-фа.] Таким образом, изменение свободной энтальпии равно

AG=N_ [((i"Ag++n"No3i — G1' AG+ + M-'NO3-)1 =

= n.RT\n aya"rr2n.RTln- =Fe (476)

»V 0 N03- a ±1пЭ. д. с. ячейки с двумя водородными электродами в растворе соляной кислоты и э. д. с. ячейки с двумя хлорными электродами равны соответственно

_ Ъп-RT

ен ~р~

(477)

(478)

"Следовательно, из измерений разности потенциалов такого рода электрохимических ячеек можно получить значения чисел переноса, однако следует заметить, что метод Гитторфа дает •более точные результаты.

Вопросы и задания

Подумайте, одинакова лн полярность водородного и хлорного электрода, погруженного в раствор концентрированной соляной кислоты?

30.8. ДИФФУЗИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

Число переноса ионов водорода в растворе соляной кислоты оказывается большим, чем число переноса хлорид-ионов, поэтому в соответствии с уравнениями (477) и (478) э. д. с. ячейки с двумя хлорными электродами имеет более высокое значение, чем э. д. с. ячейки с водородными электродами.

Это можно представить себе более наглядно, введя понятие диффузионного потенциала. Рассмотрим границу растворов соляной кислоты различной концентрации, залитых в полуэлементы электрохимической ячейки. Химический потенциал разбавленного раствора ниже, чем потенциал граничащего с ним концентрированного раствора. Поэтому ионы водорода и хлора из концентрированного раствора под действием разности химических потенциалов диффундируют в более разбавленный раствор (химический потенциал этих ионов примерно одинаков). Однако подвижность ионов водорода более высокая, чем подвижность ионов хлора. Ионы водорода как бы «спешат» и создают в более разбавленном растворе избыток положительных зарядов, т. е. электрическое поле. Это поле выравнивает скорость переноса ионов, ионы водорода «тормозятся» этим полем, а движение хлорид-ионов ускоряется.

Вопросы и задания

Пусть раствор содержит избыток постороннего электролита Какое влияние это оказывает на движение ионов'

Рассмотренное выше незначительное разделение ионов вызывает появление разности потенциалов на границе между растворами, находящимися в полуэлементах,— диффузионного потенциала. Для ячейки с хлорными электродами полярность диффузионного потенциала совпадает со знаком э. д. с. ячейки. Для ячейки с водородными электродами диффузионный потенциал имеет противоположный знак, поэтому э. д. с. такой ячейки с переносом меньше, чем э. д. с. ячейки с хлорными электродами. Можно в значительной степени подавить диффузионный потенциал добавлением солей, для которых подвижности катионов и анионов практически одинаковы, например КО, KN03, NH4C1. Такой прием часто используют на практике, так как при электрохимических измерениях диффузионный потенциал желательно исключить.

В отсутствие диффузионного потенциала э. д. с. ячейки определяется уравнением (475). Хлорный электрод в более концентрированном растворе солян

страница 116
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить ромашки
Фирма Ренессанс: лестница ру интернет магазин - оперативно, надежно и доступно!
кресло 808
Интернет-магазин КНС Нева предлагает резак гильотинный - Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)