химический каталог




Анорганикум Том 1

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

ой кислоты имеет отрицательный знак относительно второго хлорного электрода.

Можно представить э. д. с. цепи с переносом (впер) как сумму э. д. с. концентрационной цепи вк и диффузионного потенциала ев:

(479)

320

Электрохимия

Электрохимическая термодинамика

321

Числа переноса можно выразить через подвижности ионов ц т. е. скорость движения иона при напряженности поля, равной 1:

(480)

и+ + и. ' + и+ + иБоспользовавшись этими соотношениями, получим из (475), (478) и (479) уравнение Нернста для диффузионного потенциала 1,1-зарядного электролита:

во = (_ Jf±±iln =

RT

1п(481)

" \ и+ + и- «,+ !-) F о'±

"+ + "г, RT

1п.Для многозарядного иона (заряд г,) диффузионный потенциал равен

(481а)

30.9.

ИОНООБМЕННИКИ. РАВНОВЕСИЕ ДОННАНА.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

НА ГРАНИЦЕ ФАЗ. ДВОЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЛОЙ

Пусть растворы электролита различной концентрации разделены пористой перегородкой. Тогда диффузионный потенциал между растворами по обе стороны перегородки определяется уравнением (481), где «+ и и~ представляют собой эффективные значения подвижности ионов в объеме перегородки. Предположим теперь, что эта перегородка является полупроницаемой (мембрана), т. е. через нее могут проходить ионы только одного вида (катионы или анионы). Тогда разность потенциалов равна

nF

RT

1пгде п — заряд проходящего через мембрану иона. Эта разность потенциалов возникает при переносе некоторого количества ионов через мембрану и препятствует их дальнейшему движению; иными словами, более разбавленный раствор имеет тот же знак заряда, что и перемещающийся в мембране ион.

Полупроницаемая мембрана препятствует диффузии в растворах бинарных электролитов и тем самым их перемешиванию-Катионо- или анионообменные мембраны представляют собой системы, в которых анионные (соответственно катионные) группы включены в неподвижную структуру (связанные ионы), в то время как катионы (соответственно анионы) обмениваются с раствором (противоионы). Это дает возможность удалять посторонние или мешающие ионы из раствора. Ионы малого размера того же знака что и связанные в мембране ионы, могут до некоторой степени проникать в мембрану (см. ниже).

Аналогичное положение имеет место на фазовой границе мембрана — раствор: мембрана заряжается относительно раствора, причем знак заряда соответствует знаку связанных ионов. Разность потенциалов равна

RT , а"

nF а

где а" и а' — активности обменивающихся с мембраной ионов. Эта разность потенциалов соответствует электрической части работы, которая совершается при переносе единичного заряда через границу фаз. Для полупроницаемой мембраны его называют потенциалом Доннана.

(482)

При изучении самопроизвольно протекающих процессов необходимо наряду с химическими потенциалами учитывать разность электрических потенциалов, поэтому для ионных систем часто используют понятие электрохимический потенциал, который включает в себя обе составляющие термодинамического потенциала. Для случая мембраны, по обе стороны которой находятся растворы электролита, отличающиеся только концентрацией, электрический и химический потенциалы равны и противоположны по знаку:

nFs—RT ln(4±В случае контакта двух различных фаз разделение электрического и химического потенциалов может быть только произвольным, так как все носители зарядов имеют различные химические и электрические потенциалы. При равновесии разность потенциалов также равна и противоположна по знаку разности химических потенциалов контактирующих фаз, между которыми происходит перенос зарядов.

Для полупроницаемой мембраны уравнение (482) является условием равновесия для ионов, обменивающихся с мембраной. Ионы того же знака, что и противоионы, накапливаются в мембране, так как она имеет небольшой избыточный заряд того же знака, что и связанные ионы, и принимает соответствующий потенциал относительно раствора. Если противоионы являются Катионами (мембрана заряжена отрицательно), то

ttalY", например = 4+ = (гГ = Я

F \ А'ват ) О»* «V* V а Са+ /

21—2027

322

Электрохимия

Электрохимическая термодинамика

323

Из этих соотношений можно сделать вывод о том, что многозарядные катионы накапливаются в мембране в большей степени, чем однозарядные. X называют доннановским коэффициентом распределения.

Для анионов также справедливо соотношение

\= ,"=(?'. ) и т. д.

а градиент концентрации имеет противоположный знак. Итак,, из этих соотношений следует условие равновесия Доннана.

А"КА+ • а"сГ=А'ЦЯ+ ? а'сГ; (A"N,+)A ? a"so,»-= (AW)2 ? A'SO4

30.10. Э. д. с. ячейки и составляющие скачка потенциала

на границе фаз. Двойной электрический спой

Все фазовые границы в электрохимической ячейке проницаемы для носителей заряда одного типа (например, электронов между контактирующими фазами металлов) и непроницаемы для носителей другого типа. На границе фаз, через которую происходит обмен электрических зарядов, устанавливается равновесие, при котором электрохимические потенциалы по обе

страница 117
< 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
пду для гироскутера купить
х баннерная конструкция размеры
отек половой член
прн-к решетка цена

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
(27.07.2017)