химический каталог




Основы общей химии. Том 1

Автор Б.В.Некрасов

арактеризована тенденции того нли иного металла к переходу в раствор в виде ионов.

Однако методов прямого измерения этих разностей потенциалов не существует. Поэтому для получения цифровых данных приходится применять косвенный путь, основанный на том, что общее развиваемое гальваническим элементом максимальное напряжение равно алгебраической сумме всех имеющихся в нем разностей потенциалов.

Если в содержащий Н* раствор (например, H2SO,) опустить платиновый электрод

и пропускать около него газообразный водород, то последний покроет платину, и у поверхности такого водородного электрода установится равновесие между

молекулами водорода, его атомами и нонамн: H2 < *" 2Н 2Н" + 2в. Усл'овно

принимая разность потенциалов между водородным электродом и раствором кислоты равной нулю и комбинируя этот электрод, например, с цинковым (рнс V-34), находим, что разность потенциалов между Zn и раствором его солн (электродный потенциал цинка) непосредственно равняется максимальному напряжению, развиваемому таким элементом. Подобным же образом можно определить относительные электродные потенциалы и большинства других металлов. Заряд исследуемого электрода для активных металлов будет отрицательным, для менее активных, чем водород, — положительным. Ниже приводятся данные (Е0 в вольтах), относящиеся к моляльным растворам (для соответствующего иона), обычным температурам и давлению водорода, равному одной атмосфере. Прн изменении того нлн иного нз этих условий электродные потенциалы меняются, так как равновесии М ^ * М* -f- в и На ^ *Г 2Н « *" 2Н" + 2в

нлн Н2 \ *" Н2 + е) соответственно смещаются. Например, по мере роста рН среды электродный потенциал водорода становится все более отрицательным (рнс V-35). Так как наиболее активные металлы (в частности, К и Са) энергично взаимодействуют с водой, нх электродные потенциалы устанавливались путем последовательного изучения систем: металл—его разбавленная амальгама (в неводной среде) ш разбавленная амальгама — раствор солн.

4) Зависимость электродного потенциала (Ее) от моляльиой концентрации рассматриваемого иона (С) при обычных условиях приближенно определяется уравнением, Ее = ?0+ (0,06:n)tgC, где л — валентность нона. Соотношение это дает прежде всего возможность уточнить значение электродвижущей силы гальванического элемента путем учета концентрации (точнее, активности) содержащегося в нем электролита. Оно же показывает, что процесс вытеснения одним металлом другого по существу обратим, так как с достижением равенства значений Ес устанавливается равновесное состояние.

Однако равновесие оказывается большей частью настолько смещенным в определенную сторону, что процесс может считаться практически необратимым. Например, для реакции вытеснения меди цинком условие равновесия имеет вид: 0,34 + 0,03 lg[Cu'] = = —0,76 + 0,03 lg [Zn"]. Расчет показывает, что процесс прекратится только тогда, когда остаточная концентрация ионов Си" станет в 2-Ю37 раз меньше наличной концентрации иоиов Zn".

Н,

о2

\1

FT

5) Наличием зависимости Ее от концентрации (точнее, активности) соответствующего иона обусловлена также возможность существования концентрационных цепей. Например, у показанной на рнс. V-36 системы концентрация Ag* в левом сосуде меньше, чем в правом. Поэтому переход ионов Ag' в раствор с левого электрода идет легче и отвечающая равновесию Ag ~ * Ag* -f- е концентрация свободных

га

в

Рис. V-37. Принципиальная схема водо-родно-кне дородного элемента.

электронов в нем значительнее, чем в правом. При соединении обоих электродов проводом электроны переходят слева направо. Одновременно происходит растворение серебра с левого электрода и его осаждение на правом, а по сифонной трубке (заполненной раствором KN03) справа налево перемещается эквивалентное количество нонов NO3. Первоначальная электродвижущая сила показанной на рисунке цепи составляет только 0,06 е. Работать эта цепь может лишь до тех пор, пока не достигнется равенство концентраций в обоих сосудах.

6) Зная электродные потенциалы металлов, можно вычислить электродвижущую силу (т. е. максимальное напряжение) гальванического элемента, построенного из даинЪй пары. Для этого нужно нз потенциала положительного электрода вычесть потенциал отрицательного. Напрямер, для пары Zn—Си имеем Е «= +0,34— (—0,76) 1,10 е. Реально даваемое гальваническим элементом напряжение несколько ниже максимального (из-за внутренних сопротивлений в самом элементе).

7) Конструирование гальванических элементов возможно на основе реакций не только вытеснения, ио и соединения. В частности, большие перспективы открываются перед т. и. топливными элементами, в основе которых лежит реакция соединения кислорода со способными более илн менее легко окисляться веществами (Н2, СО и др.). Простейшим их представителем является водородно-кнелородный элемент.

На рнс. V-37 показана принципиальная схема такого элемента. Водород и кислород подаются под избыточным давлением внутрь трубчатых никелевых электродов А п В. Сквозь их мелкопори

страница 125
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 1" (9.64Mb)


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

 

 

Реклама
где учиться на кондиционерщика
бутсы распродажа
Ingersoll INQ005BKRS
требуется водитель на своем автомобиле премиум класса

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
(08.12.2016)