Основы электрохимии

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Основы электрохимии

Содержание

3. Двойной электрический слой
4. Потенциал электрода
5. Схема стандартного водородного электрода
6. Уравнение Нернста
7. Гальванический элемент Гальванический элемент – это устройство, в котором химическая энергия окислительно-восстановительных процессов преобразуется в электрическую.
8. Элемент Якоби-Даниэля
9. Элемент Якоби-Даниэля
10. Концентрационный гальванический элемент
11. Концентрационный гальванический элемент
12. Коррозия Коррозия металлов – самопроизвольное их разрушение вследствие взаимодействия с окружающей средой. Химическая коррозия не сопровождается
14. Примеры коррозионных процессов
15. Примеры коррозионных процессов
16. На интенсивность протекания коррозионных процессов влияют: Структура металла или сплава Величина электродного потенциала Наличие механической деформации
17. Методы защиты от коррозии 1.Лакокрасочные покрытия 2.Металлические покрытия ( катодные и анодные ). При нарушении покрытия
18. Методы защиты от коррозии
19. Электролиз Электролизом называется процесс разложения расплавов или растворов электролитов под действием постоянного электрического тока. Окислительно-восстановительные реакции,
20. Электролиз расплава Рассмотрим электролиз расплава хлористого натрия. При высоких температурах кристаллическая решетка соли разрушается и образуется
21. Электролиз растворов В растворе, например хлористого натрия, кроме ионов Na+ и Cl- имеются в небольшом количестве
22. На аноде при электролизе раствора NaCl могут протекать следующие процессы: В первую очередь осуществляется тот процесс,
23. Процессы на катоде 1. В первую очередь восстанавливаются катионы металлов, которые в электрохимическом ряду напряжений стоят
24. Процессы на аноде В этом случае появляется еще одна дополнительная особенность: надо учитывать из какого материала
25. Законы Фарадея
26. Законы Фарадея
31. вместо них окисляются молекулы воды. 3. В щелочных растворах на аноде окисляются гидроксид-ионы.
33. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Двойной электрический слой

Слайд 4

Потенциал электрода

Слайд 5

Схема стандартного водородного электрода

Слайд 6

Уравнение Нернста

Слайд 7

Гальванический элемент
Гальванический элемент – это устройство, в котором химическая энергия окислительно-восстановительных

процессов преобразуется в электрическую.

Слайд 8

Элемент Якоби-Даниэля

Слайд 9

Элемент Якоби-Даниэля

Слайд 10

Концентрационный гальванический элемент

Слайд 11

Концентрационный гальванический элемент

Слайд 12

Коррозия
Коррозия металлов – самопроизвольное их разрушение вследствие взаимодействия с окружающей

средой.

Химическая коррозия не сопровождается возникновением в системе
электрического тока ( в сухих агрессивных газах, в жидких неэлектролитах).
Электрохимическая коррозия – разрушение металла в среде электролита,
как правило, возникают макро- или микрогальванические, или
коррозионные элементы.

Слайд 13

Слайд 14

Примеры коррозионных процессов

Слайд 15

Примеры коррозионных процессов

Слайд 16

На интенсивность протекания коррозионных процессов влияют:
Структура металла или сплава
Величина электродного потенциала
Наличие

механической деформации
Температура
Кислотность среды

Слайд 17

Методы защиты от коррозии
1.Лакокрасочные покрытия
2.Металлические покрытия ( катодные и анодные ).
При

нарушении покрытия образуется гальванический элемент.
3.Покрытие пленками оксидов.
4.Ингибиторы.

Слайд 18

Методы защиты от коррозии

Слайд 19

Электролиз
Электролизом называется процесс разложения расплавов или растворов электролитов под действием постоянного

электрического тока. Окислительно-восстановительные реакции, связанные с отдачей или присоединением электронов при электролизе, происходят на электродах. Положительный электрод, к которому подходят анионы, называется анодом, отрицательный электрод, к которому подходят катионы, называется катодом. Как будут протекать электродные процессы при электролизе зависит, прежде всего, от природы электролита, от того, находится ли электролит в виде расплава или используется его раствор, и от материла электродов.

Слайд 20

Электролиз расплава

Рассмотрим электролиз расплава хлористого натрия. При высоких температурах кристаллическая

решетка соли разрушается и образуется расплав, в котором ионы могут свободно перемещаться: катионы Na+ будут перемещаться к катоду, а анионы Cl- - к аноду. На катоде (отрицательно заряженном электроде) катионы Na+ присоединяют к себе электроны (восстанавливаются), образуя металлический натрий:
Анод (положительно заряженный электрод) выступает по отношению к анионам хлора как окислитель - отбирает у них электроны:
Суммарное уравнение электролиза:

Слайд 21

Электролиз растворов
В растворе, например хлористого натрия, кроме ионов Na+ и Cl-

имеются в небольшом количестве и ионы, получаемые при диссоциации
воды:
Кроме того, в электродном процессе могут участвовать и сами молекулы воды. Так, на отрицательно заряженном электроде (катоде) молекулы воды могут присоединять электроны:
Итак, на катоде при электролизе раствора NaCl могут протекать следующие процессы:
В первую очередь осуществляется тот процесс, который требует минимальной затраты энергии (этому соответствует минимальный отрицательный потенциал E). Поскольку раствор NaCl имеет pH = 7, т.е. [H+] = 1·10-7, то Е для процесса восстановления ионов водорода будет отличаться от Еo (E = -0.413 в). Поэтому на катоде должен протекать процесс:.

Слайд 22

На аноде при электролизе раствора NaCl могут протекать следующие процессы:
В первую

очередь осуществляется тот процесс, который требует минимальной затраты энергии. В данном случае на аноде выделяется хлор.
Суммарный процесс электролиза раствора хлористого натрия выглядит так:
2H2O + 2NaCl = H2 + 2NaOH + Cl2 .

Слайд 23

Процессы на катоде
1. В первую очередь восстанавливаются катионы металлов,

которые в электрохимическом ряду напряжений стоят правее водорода.
2. Вместо катионов металлов, которые стоят левее водорода (от Li+ до Al3+ включительно), будут восстанавливаться молекулы воды (а в кислой среде - ионы водорода).
3. Металлы, расположенные между алюминием и водородом, будут восстанавливаться одновременно с молекулами воды.

Слайд 24

Процессы на аноде
В этом случае появляется еще одна дополнительная особенность:

надо учитывать из какого материала сделаны электроды. Различают инертные (нерастворимые) электроды (графит, платина) и активные (растворимые) электроды.
Инертные электроды
1. В первую очередь окисляются простые анионы (Cl-, Br-, I-, S2-).
2. Вместо кислородосодержащих кислотных анионов (CO3-, NO3-, SO42-, PO43-) на аноде окисляются молекулы воды.
3. В щелочных растворах на аноде окисляются ионы гидроксила:
Растворимые электроды
При использовании растворимых анодов (Cu, Zn, Ag, Ni) электроны отдают атомы металлов
и образующиеся при этом катионы металлов Men+ переходят в раствор.

Слайд 25

Законы Фарадея

Слайд 26

Законы Фарадея

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

вместо них окисляются молекулы воды.
3. В щелочных растворах на аноде

окисляются гидроксид-ионы.

Основы электрохимии

Содержание

Двойной электрический слой

Потенциал электрода

Схема стандартного водородного электрода

Уравнение Нернста

Гальванический элементГальванический элемент – это устройство, в котором химическая энергия окислительно-восстановительных

Элемент Якоби-Даниэля

Элемент Якоби-Даниэля

Концентрационный гальванический элемент

Концентрационный гальванический элемент

Коррозия Коррозия металлов – самопроизвольное их разрушение вследствие взаимодействия с окружающей

Примеры коррозионных процессов

Примеры коррозионных процессов

На интенсивность протекания коррозионных процессов влияют:Структура металла или сплаваВеличина электродного потенциалаНаличие

Методы защиты от коррозии1.Лакокрасочные покрытия2.Металлические покрытия ( катодные и анодные ).При

Методы защиты от коррозии

ЭлектролизЭлектролизом называется процесс разложения расплавов или растворов электролитов под действием постоянного

Электролиз расплава Рассмотрим электролиз расплава хлористого натрия. При высоких температурах кристаллическая

Электролиз растворовВ растворе, например хлористого натрия, кроме ионов Na+ и Cl-

На аноде при электролизе раствора NaCl могут протекать следующие процессы:В первую

Процессы на катоде 1. В первую очередь восстанавливаются катионы металлов,

Процессы на аноде В этом случае появляется еще одна дополнительная особенность:

Законы Фарадея

Законы Фарадея

вместо них окисляются молекулы воды. 3. В щелочных растворах на аноде

Похожие презентации

Гальванический элемент
Гальванический элемент – это устройство, в котором химическая энергия окислительно-восстановительных

Коррозия
Коррозия металлов – самопроизвольное их разрушение вследствие взаимодействия с окружающей

На интенсивность протекания коррозионных процессов влияют:
Структура металла или сплава
Величина электродного потенциала
Наличие

Методы защиты от коррозии
1.Лакокрасочные покрытия
2.Металлические покрытия ( катодные и анодные ).
При

Электролиз
Электролизом называется процесс разложения расплавов или растворов электролитов под действием постоянного

Электролиз расплава

Рассмотрим электролиз расплава хлористого натрия. При высоких температурах кристаллическая

Электролиз растворов
В растворе, например хлористого натрия, кроме ионов Na+ и Cl-

На аноде при электролизе раствора NaCl могут протекать следующие процессы:
В первую

Процессы на катоде
1. В первую очередь восстанавливаются катионы металлов,

Процессы на аноде
В этом случае появляется еще одна дополнительная особенность:

вместо них окисляются молекулы воды.
3. В щелочных растворах на аноде