Электроды 1 рода

Сентябрь 8, 2022

Главная
Химия
Электроды 1 рода

Содержание

2. Электроды 2 рода Усложним конструкцию, введем в систему на границу фаз серебро – раствор труднорастворимую соль
3. Газовые электроды В систему вместо труднорастворимого вещества можно ввести газ, тогда получатся так называемые газовые электроды.
4. Кислородный электрод
5. Хлорный электрод Если на такую платиновую пластину, погруженную в раствор соляной кислоты, подавать газообразный хлор, получится
6. Электроды сравнения (водородный) (H2)Pt|H2SO4 На платине устанавливается равновесие: H2 ─ 2e ↔ 2H+ εH2 = εoH2
7. Red-ox электроды (+) Pt | Fe3+ Fe3+ + e ↔ Fe2+ (─) Pt | Sn2+ Sn4+
8. Гальванический элемент Двухэлектродная обратимая система, в которой энергия химической реакции преобразуется в электрическую, называется гальваническим элементом.
9. Элемент Даниэля-Якоби
10. Схема элемента и обозначение электродов Zn + CuSO4 ↔ ZnSO4 + Cu (─) Zn| ZnSO4 ||
11. Электродвижущая сила (Э.Д.С) Суммарная работа, производимая электрическим током называется электродвижущей силой (э.д.с.) элемента (Е). ∑Аi =
12. Виды работ А1 –работа окисления цинка (поверхность металлического цинка в контакте с раствором его соли). А1
13. Связь э.д.с. с потенциалами электродов А3 = А4 ≈ 0. Е • n • F =
14. Концентрационная цепь Cu| CuSO4 || CuSO4 | Cu (2) С1 = 1 моль/л, С2 = 0,01
15. Автомобильный аккумулятор
16. Аккумуляторные батареи
18. Скачать презентацию

Слайд 2

Электроды 2 рода
Усложним конструкцию, введем в систему на границу фаз серебро

– раствор труднорастворимую соль серебра, тогда получится электрод, обратимый как к катиону, так и к аниону – электрод 2 рода, хлорсеребряный:
Ag|AgCI + KCI.
На серебряный пруток нанесен слой хлористого серебра и этот пруток помещается в раствор электролита - хлористого калия. В этом случае концентрации ионов серебра и хлора связаны величиной произведения растворимости ПРAgCI :
ПРAgCI = C Ag+ • CCI─ , отсюда C Ag+ = ПРAgCI/ CCI─.
εAgCI = εoAg + 0,059 lg ПРAgCI ─ 0,059lg CCI─ = εoAgCI ─ 0,059lg CCI─.
Потенциал такого электрода зависит от концентраций катиона и аниона. Другим примером является каломельный электрод (каломель – Hg2CI2): Hg| Hg2CI2 + KCI.

Слайд 3

Газовые электроды
В систему вместо труднорастворимого вещества можно ввести газ, тогда получатся

так называемые газовые электроды. Так, реакцию восстановления кислорода, растворенного в воде:
O2 + 2H2O + 4e ↔ 4OH─
можно провести в кислородном электроде. Для этого нужен раствор, содержащий ионы гидроксила (NaOH) и инертный металл (Pt). Газоообразный кислород подают на поверхность платины.

Слайд 4

Кислородный электрод

Слайд 5

Хлорный электрод
Если на такую платиновую пластину, погруженную в раствор соляной кислоты,

подавать газообразный хлор, получится хлорный электрод:
(СI2)Pt|HCI.
На нем протекает реакция:
CI2 + 2e ↔ 2CI─.
Для улучшения адсорбции газов на платине ее поверхность покрывают слоем губчатой, аморфной платины, так называемой «платиновой чернью».

Слайд 6

Электроды сравнения (водородный)
(H2)Pt|H2SO4
На платине устанавливается равновесие:
H2 ─ 2e ↔

2H+
εH2 = εoH2 + 0,059 lg CH+/PH2
εH2 = εoH2 ≡ 0 при C H+ = 1 моль/л и Р H2 = 1 атм.
Ag|AgCI + KCI – хлорсеребряный электрод,
εo = 0,21В

Слайд 7

Red-ox электроды
(+) Pt | Fe3+ Fe3+ + e ↔ Fe2+
(─) Pt

| Sn2+ Sn4+ + 2e ↔ Sn2+
Cr 3+ + e ↔ Cr 2+ εo = ─ 0,41в
Cu 2+ + e ↔ Cu+ εo = ─ 0,17в
Sn4+ + 2e ↔ Sn2+ εo = + 0,15в
Cr2O72─ + 14H+ + 6e ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O εo = +1,33
CI2 + 2e ↔ 2CI─ εo = +1,36

Слайд 8

Гальванический элемент
Двухэлектродная обратимая система, в которой энергия химической реакции преобразуется в

электрическую, называется гальваническим элементом. Первый химический источник тока создал Вольт. Медную и цинковую пластины он соединил тканью, пропитанной раствором серной кислоты:
(─) Zn| H2SO4 | Cu (+)
(─) Zn ─ 2e → Zn 2+
(+)2H+ + 2e → H2 ↑.
Из-за выделения газообразного водорода такая система не получается обратимой, она работает только на разряд.

Слайд 9

Элемент Даниэля-Якоби

Слайд 10

Схема элемента и обозначение электродов
Zn + CuSO4 ↔ ZnSO4 + Cu
(─)

Zn| ZnSO4 || CuSO4 | Cu (+)
(─) Zn ─ 2e ↔ Zn2+
(+) Cu2+ + 2e ↔ Cu
Электрод, на котором протекает процесс окисления, называется анодом.
Электрод, на котором протекает процесс восстановления, называется катодом.

Слайд 11

Электродвижущая сила (Э.Д.С)
Суммарная работа, производимая электрическим током называется электродвижущей силой (э.д.с.)

элемента (Е).
∑Аi = Е • n • F
где n – заряд иона металла,
F – число Фарадея для приведения к молю.

Слайд 12

Виды работ
А1 –работа окисления цинка (поверхность металлического цинка в контакте с

раствором его соли). А1 = ─ εZn • n • F.
А2 – работа восстановления ионов меди (поверхность меди в растворе ее соли). А2 = εCu • n • F.
А3 – работа преодоления контактного потенциала (контакт цинка и меди с электрическим проводником – граница раздела двух металлов).
А4 – работа преодоления диффузионного потенциала (контакт растворов солей меди и цинка с раствором хлорида калия – граница раздела двух растворов).

Слайд 13

Связь э.д.с. с потенциалами электродов
А3 = А4 ≈ 0.
Е • n

• F = = εCu • n • F ─ εZn • n • F
Е = εCu ─ εZn
Медь – катод, цинк – анод. В общем случае э.д.с. гальванического элемента равна разности электродных потенциалов катода и анода:
Е = εкатода ─ εанода
По своему физическому смыслу Е≥0, поэтому
εкатода > εанода ,
Е = ε0Cu ─ ε0Zn = 0,337 ─ (─ 0,762) = 1,1 В

Слайд 14

Концентрационная цепь
Cu| CuSO4 || CuSO4 | Cu (2)
С1 = 1 моль/л,

С2 = 0,01 моль/л
εCu = ε0Cu = 0,34В,
(2) εCu = ε0Cu + (0,059/2) • lg 0,01 = 0,28В.
Е=0,06В.
Элемент, работающий за счёт разности концентраций, называется концентрационным.

Слайд 15

Автомобильный аккумулятор

Слайд 16

Электроды 1 рода

Содержание

Электроды 2 родаУсложним конструкцию, введем в систему на границу фаз серебро

Газовые электродыВ систему вместо труднорастворимого вещества можно ввести газ, тогда получатся

Кислородный электрод

Хлорный электродЕсли на такую платиновую пластину, погруженную в раствор соляной кислоты,

Электроды сравнения (водородный)(H2)Pt|H2SO4 На платине устанавливается равновесие: H2 ─ 2e ↔

Red-ox электроды(+) Pt | Fe3+ Fe3+ + e ↔ Fe2+(─) Pt

Гальванический элементДвухэлектродная обратимая система, в которой энергия химической реакции преобразуется в

Элемент Даниэля-Якоби

Схема элемента и обозначение электродовZn + CuSO4 ↔ ZnSO4 + Cu(─)

Электродвижущая сила (Э.Д.С)Суммарная работа, производимая электрическим током называется электродвижущей силой (э.д.с.)

Виды работА1 –работа окисления цинка (поверхность металлического цинка в контакте с

Связь э.д.с. с потенциалами электродовА3 = А4 ≈ 0.Е • n

Концентрационная цепьCu| CuSO4 || CuSO4 | Cu (2)С1 = 1 моль/л,