Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1ый курсШпора на экзам.doc
Скачиваний:
19
Добавлен:
25.05.2014
Размер:
131.58 Кб
Скачать

60. Строение двойного электронного слоя. Уравнение Нернста

Уравнение Нернста: OX+ne-=Red,

Ox-окисленная форма, Red-восстановленная.

потенциал: φox/red= φ0ox/red –(RT/nF)ln(Cox/Cred),

R-газ.пост.=8, 31, F-пост.Фарадея, n-число ℮, переданных окислителем. Или:

φox/red= φ0ox/red –(0,058/n)lg(Cox/Cred),

ДЭС – тонкий поверхностный слой из пространственно разделённых зарядов разных знаков. Ионный ДЭС возникает вследствие избирательной адсорбции ионов, достраивающих кристаллическую решётку твёрдой фазы. Если Eгидрреш, топроисходит гилратация, если нет, то адсорбция. Плотная часть ДЭС состоит из потенциалопределяющих ионов и части противоионов, диффузная – из остальных противоионов. ψ – скачок потенциала в плотном слое (потенциал Гельмгольца), ζ – скачок потенциала в диффузном слое (потенциал Гуи).

61.Гальванический элемент Даниэля-Якоби

Если гальванический элемент состоит из двух обратимых электродов, то его называют обратимым - элемент Даниэля-Якоби.

А: Zn0-2e-→Zn2+

K: Cu2+ +2e-→Cu

Суммарная реакция: Zn+CuSO4→Cu+ZnSO4.

При наличии жидкостного соединения между растворами двух электродов гальванический элемент связывают с переносом. Растворы соприкасаются друг с другом через пористую полупроницаемую перегородку.

По признаку гальванические элементы делят на химические и концентрационные. Концентрационные состоят из двух одинаковых по своей природе электродов (с одинаковой электродной р-ией), отличающихся лишь активностью одного или нескольких участников электродного процесса. Электрическая энергия в них образуется за счет выравнивания хим. потенциалов веществ в растворах. Тогда концентрационные элементы делятся на а) одинаковые по природе электроды, но разные активности. б) электроды с одним электролитом и двумя одинаковыми по природе электродами, отличающимися по качественному составу.

Химические гальванические элементы состоят из двух электродов, отличающихся друг от друга по хим. св-ам, => по потенциалопределяющим процессам. а) из двух электродов, один из к-ых обратим относительно катионов электролита (электрод первого рода), другой - обратим относительно анионов электролита (электрод второго рода). б) из двух электродов, на к-ых протекают процессы с участием только анионов электролита.

Если электроды в гальваническом элементе соединены металлическим проводником, отличающимся от материалов обоих электродов, то такой элемент называют правильно разомкнутым.

По принципу действия все виды гальванических элементов относятся к хим. источникам тока одноразового действия непрерывного или с перерывами.

62.Эдс и ∆g гальванического элемента

Эдс – максимальная разность потенциалов электродов, кот.м.быть получена при работе гальв-го эл-та:

E = φk – φa. Е Всегда>0! и поэтому φk > φa

Важной характеристикой элемента служит удельная энергия, т. е. энергия, отнесенная к единице массы или объема элемента. Так как при увеличении тока напряжение элемента падает, то энергия и удельная энергия элемента также падают. Более высо­кую удельную энергию можно получить в элементах с большим значением ЭДС, малой поляризацией, малыми значениями элек­трохимических эквивалентов и высокими степенями превращения реагентов.

∆G=-nFE, F-пост.Фарадея=96500 Кл, n-число эл-в, принимающих участие в ОВР.

63. Аккумуляторы (кислотные, щелочные,) Аккумуляторы- обратимые химические системы,где при зарядке,электрическая энергия превращается в химическую,а при разрядке химическая в электрическую

На катоде всегда реакции восстановления,на аноде –окисления.Аккумулятор характеризуют величинами: напряжение,ёбкость,мощность,энергией,удельным значения КПД.

Щелочные аккумуляторы.(никель-кадмиевые, Никель –железные).

Положительный электрод содержить гидроксид никеля,отрицательный –кадмий или железо соответсвно.Ионный проводник в них р-р.КОН

Суммарные реакции в общем виде:

2NiOOH+Cd+2H20=2Ni(OH)2 +Cd(OH)2

2NiOOH+Fe+2H20=2Ni(OH)2 +Fe(OH)2

На “+” протекают реакции :

Fe-2e +2 OH- <->Fe(OH)2

Ha “–“ протекают реакции:

2Ni(OH)2 = Fe(OH)2 +2OH-

C(гр) +О2 )=СО2(г)

Н2(г) +1/2О2(г)=2Н2О

Кислотные(свинцовые) аккумуляторы.В качестве электролита раствор серной кислоты.Электроды –свинцовые решетки,между ними кислота,которая с ними взамодействует.

Общие реакции:

2PbSO4 + 2H2O = Pb +PbO2 + 4H++ 2 SO4-

Напряжение растёт при заряде,достигает значения для электролиЗа воды ,и тогда начинается выделение водорода и кислорода:

2H++2e=H2;

H20-2e=1/2O2+2H

64.Топливные элементы. Топливные элементы – окислитель и восстановитель хранятся вне элемента и в процессе работы подаются к электродам,котороые не расходуются.Топливо-восстановитель.Его химическая энергия превращается в электрическую.

ТЭ с кислородно –водородной системой и шелочным электролитом

Общая схема Н2,M |KOH|M,O2

AHOД:

Н2 + 2ОН – 2е =2Н2О

Катод:

1/2О2 + Н2О +2е=2 ОН-

Токообразующая реакция : Н2 +1/2О220

Характеристика ТЭ ЭДС,Напряжение,Мощность,КПД. ЭДС в среднем 1-1.5В