Тема 9. Электрохимические процессы Оглавление

Тема 9. Электрохимические процессы 1

9.1. Основные понятия и определения 2

9.1.1. История развития электрохимии 2

9.1.2. Структура темы 6

9.2. Окислительно-восстановительные реакции 7

9.2.1. Понятие окислителя и восстановителя 7

9.2.2. Степень окисления 7

9.2.3. Виды окислительно-восстановительных реакций 8

9.2.4. Электронные и электронно-ионные уравнения 9

9.2.5. Окислительно-восстановительный (red-ox) потенциал 10

9.2.6. Условие самопроизвольного протекания red-ox процессов 12

Контрольная работа 9.1. 19

9.3. Процессы в гальваническом элементе 20

9.3.1. Гетерогенные электрохимические процессы с участием металлов. Представление о металлической связи 20

9.3.2. Понятие об электродном потенциале, его образование в водных растворах элекролитов 20

9.3.3. Образование гальванического элемента. Электродвижущая сила (ЭДС) 21

9.3.4. Электроды сравнения 1-го рода. Стандартный водородный электрод 23

9.3.5. Электроды сравнения 2-го рода. Хлорид-серебрянный электрод 23

9.3.6. Определение электродных потенциалов металлов 24

9.3.7. Стандартные значения электродных потенциалов металлов. Ряд «напряжений» 24

9.3.8. Уравнение Нернста 25

9.3.9. Концентрационные гальванические элементы (КГЭ) 26

9.3.10. Условие образования гальванического элемента 26

9.3.11. Поляризация в гальваническом элементе 27

Контрольная работа 9.2. 33

9.4. Коррозия металлов 34

9.4.1. Коррозия в различных средах, влияние дополнительных факторов (воздействий) 35

9.4.2. Количественная оценка коррозии 36

9.4.3. Химическая коррозия 37

9.4.4. Электрохимическая коррозия 37

9.4.4.1. Коррозия с водородной деполяризацией 39

9.4.4.2. Коррозия с кислородной деполяризацией 39

9.4.5. Условие самопроизвольного протекания коррозии 39

9.4.6. Методы защиты от коррозии 40

9.4.6.1. Анодные и катодные покрытия 43

9.4.6.2. Протекторная защита 44

9.4.6.3. Электрозащита (катодная защита) 45

9.4.6.4. Пассиваторы, активаторы и ингибиторы коррозии 46

9.5. Электролиз 49

1. Основные понятия и определения

Процессы взаимного превращения химической и электрохимической форм энергии называют электрохимическими.

Электрохи́мия — раздел химической науки, в котором рассматриваются системы и межфазные границы при протекании через них электрического тока, исследуются процессы в проводниках, на электродах (из металлов или полупроводников, включая графит) и в ионных проводниках (электролитах). Электрохимия изучает процессы окисления и восстановления, протекающие на пространственно-разделённых электродах, перенос ионов и электронов. Прямой перенос заряда с молекулы на молекулу в электрохимии не рассматривается.

Предметом электрохимических исследований также являются электролиты и устанавливающиеся в них равновесия. Многие химические реакции протекают лишь при подводе энергии извне. Часто их проводят в электролитических ячейках (электролизерах) на электродах, соединенных с внешним источником тока. Изучение этих реакций дает информацию о природе и свойствах различных веществ, а также позволяет получать с помощью электросинтеза новые химические соединения. Электрохимические процессы широко применяются в промышленности. В качестве примера можно привести производство хлора и алюминия, гальваностегию и электрическую экстракцию. Гальванические элементы, преобразующие химическую энергию в электрическую, составляют основу источников тока - батарей и аккумуляторов, а также топливных элементов. Электрохимия изучает и другие электрические явления: поведение ионов в растворах электролитов и прохождение тока через такие растворы; разделение ионов в электрическом поле (электрофорез); коррозию и пассивацию металлов; электрические эффекты в биологических системах (биоэлектрохимия); фотоэлектрохимические процессы (влияние света на электрохимические реакции в ячейках).

http://dic.academic.ru/dic.nsf/

Электрохимические процессы можно разделить на две основные группы:

1. процессы превращения химической энергии в электрическую (в гальванических элементах, при электрохимической коррозии, в электрохимическом аккумуляторе: цикл - разряд);

2. процессы превращения электрической энергии в химическую (при электролизе, в электрохимическом аккумуляторе: цикл - заряд).

http://www.nirhtu.ru/external/onh/Lections/Electrochem/Electrohim.html