Основы электрохимии. Электрохимические процессы

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Основы электрохимии. Электрохимические процессы

Содержание

2. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ Электрохимические процессы
3. Электрохимия - это наука, которая изучает процессы, либо протекающие с возникновением электрического тока, либо вызванные электрическим
4. Электрохимические процессы – это частный случай окислительно-восстановительных р-ций. ОВР можно осуществлять двумя способами: при прямом контакте
5. Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4 Zn0 + Cu2+ + SO42- = Cu0 + Zn2+
6. Гальванический элемент Якоби- Даниэля Zn Cu Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu электродные процессы: Краткая
7. Устройства, в к-рых энергия химической р-ции непосредственного преобразуется в электри-ческую энергию, называются химическими источниками электрической энергии
8. Электродвижущая сила (ЭДС) ∆G при р = const и Т = const ∆G = ∆H –
9. Возникновение электродного потенциала
10. При изучении потенциалов различных электродных процессов установлено, что их величины зависят от трех факторов: от природы
11. Водородный электрод Рис. 3. Водородный электрод. Для построения численной шкалы электродных потенциалов нужно потенциал какого-либо электродного
12. ΔE = φx – φ0H = = φx – 0 ΔE = φx Определение величины электродных
13. Концентрационные элементы Pt, H2 | H2SO4 || H2SO4 | H2, Pt C1 C2 φ2 = -
14. Задача 1. Определить знаки электродов в гальван. эл-те Co|CoCI2||AICI3|AI, указать анод и катод, объяснить механизм возникновения
15. С.Б. Бурухин, О.А. Ананьева «Введение в электрохимию»
16. Физические типы кристаллических решеток В зависимости от природы частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, и от
17. Типы кристаллов Ионные кристаллы В узлах кристаллической решетки располагаются ионы разных знаков. Силы взаимодействия между ними
18. Типы кристаллов Атомные кристаллы В узлах кристаллической решетки размещаются нейтральные атомы. Связь, объединяющая в кристалле (а
19. Типы кристаллов Характерные примеры атомных кристаллов – алмаз и графит. Абсолютно идентичные по химической природе (элемент
20. АЛМАЗ ГРАФИТ
21. Типы кристаллов Металлические кристаллы Во всех узлах кристаллической решетки расположены положительные ионы металла. Между ними беспорядочно,
22. Типы кристаллов Молекулярные кристаллы В узлах кристаллической решетки помещаются определенным образом ориентированные молекулы. Силы связи между
24. Скачать презентацию

Слайд 2

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ
Электрохимические процессы

Слайд 3

Электрохимия - это наука, которая изучает процессы,
либо протекающие с возникновением электрического

тока,
либо вызванные электрическим током.

Слайд 4

Электрохимические процессы – это частный случай окислительно-восстановительных р-ций.
ОВР можно осуществлять

двумя способами:
при прямом контакте окислителя и восстановителя, когда электроны переходят от восстановителя к окислителю непосредственно.
при пространственном разделении окислителя и восстановителя, когда электроны переходят по проводнику электрического тока - по внешней цепи.

Слайд 5

Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
Zn0 + Cu2+ + SO42-

= Cu0 + Zn2+ SO42-

Zn 0 + Cu2+ = Zn2+ + Cu0

Zn0(металл) - 2е- = Zn2+ (раствор)

Cu2+(раствор) + 2е- = Cu0(металл)

Zn2+

Cu2+

Первый способ проведения ОВР

Слайд 6

Гальванический элемент Якоби- Даниэля
Zn
Cu
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
электродные процессы:

Краткая схема Г.Э.:
(-) А: Zn| ZnSO4|| CuSO4|Cu (+)K

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

Второй способ проведения ОВР

Слайд 7

Устройства, в к-рых энергия химической р-ции непосредственного преобразуется в электри-ческую энергию,

называются химическими источниками электрической энергии или химическими источниками тока (ХИТ).
В технике ХИТы, в которых протекают необратимые реакции принято называть гальваническими элементами: их нельзя перезаряжать и можно использовать однократно.
ХИТы, в которых протекают обратимые реакции, называют аккумуляторами: их можно перезаряжать и использовать многократно.

Слайд 8

Электродвижущая сила (ЭДС)
∆G < 0
при р = const и Т =

const ∆G = ∆H – T·∆S,
где ∆Н = ∆U + p∆V, а ∆U = Qp – A (A = p∆V + Aэл + …)
подставим ∆G = Qp + p∆V – p∆V – Аэл – T·∆S
для обратимых процессов Qp = T·∆S, следовательно
∆G = – Аэл = – q ∆E < 0
q = n F, где F = е– NA = 96500 Кл (А·сек) = 26,8 А·час
∆G = – Аэл = – n F ∆E < 0 значит ∆E > 0
поскольку ∆E – разность потенциалов м. в-лем и ок-лем, то

Слайд 9

Возникновение электродного потенциала

Слайд 10

При изучении потенциалов различных электродных процессов установлено, что их величины зависят

от трех факторов:
от природы веществ - участников электродного процесса,
от соотношения между концентрациями этих веществ и
от температуры системы.
Эту зав-сть выражает уравнение Нернста (В. Нернст, 1889 г.):

Стандартный электродный потенциал - это потенциал данного электродного процесса при конц-циях (активностях) всех участвующих в нем веществ, равных единице.

Слайд 11

Водородный электрод
Рис. 3. Водородный электрод.
Для построения численной шкалы электродных потенциалов нужно

потенциал какого-либо электродного процесса принять равным нулю. В качестве эталона для создания такой шкалы принят электродный процесс
2Н+ + 2е- = Н2.

Изменение энергии Гиббса в этой полуреакции при стандартных условиях, принимается равным нулю. Стандартный потенциал данного электродного процесса принят также равным нулю.

φ = φ° + 0,059 lg[H+] - 0,030 lgpH2

φ = φ° + 0,059 lg[H+] = 0,059 lg[H+].
учитывая, что lg[H+] = - рН, получаем: φ = - 0,059 рН.

Слайд 12

ΔE = φx – φ0H =
= φx – 0
ΔE =

φx

Определение величины электродных потенциалов

Слайд 13

Концентрационные элементы
Pt, H2 | H2SO4 || H2SO4 | H2, Pt
C1
C2
φ2 =

- 0,059 рН2

φ1 = - 0,059 рН1

Слайд 14

Задача 1. Определить знаки электродов в гальван. эл-те Co|CoCI2||AICI3|AI, указать анод

и катод, объяснить механизм возникновения тока в данном элементе.

А(-) AI|AICI3||CoCI2|Co (+)К

Решение:

Возникновение эл.тока в данном ГЭ связано с разной поляризацией электродов и протеканием ОВР.

е–

Слайд 15

С.Б. Бурухин, О.А. Ананьева
«Введение в электрохимию»

Слайд 16

Физические типы кристаллических решеток
В зависимости от природы частиц, находящихся в узлах кристаллической

решетки, и от характера сил взаимодействия между частицами различают четыре типа кристаллических решеток и соответственно четыре типа кристаллов: ионные, атомные, металлические и молекулярные.

Слайд 17

Типы кристаллов
Ионные кристаллы
В узлах кристаллической решетки располагаются ионы разных знаков.

Силы взаимодействия между ними являются в основном электростатическими - кулоновского происхождения.

Слайд 18

Типы кристаллов
Атомные кристаллы
В узлах кристаллической решетки размещаются нейтральные атомы. Связь,

объединяющая в кристалле (а также и в молекуле) нейтральные атомы, ковалентная.

Слайд 19

Типы кристаллов
Характерные примеры атомных кристаллов – алмаз и графит.
Абсолютно идентичные по

химической природе (элемент С из 6 группы), они совершенно различаются кристаллическим строением:

Слайд 20

АЛМАЗ ГРАФИТ

Слайд 21

Типы кристаллов
Металлические кристаллы
Во всех узлах кристаллической решетки расположены положительные ионы

металла. Между ними беспорядочно, подобно молекулам газа, движутся электроны – электронный газ.

Слайд 22

Типы кристаллов
Молекулярные кристаллы
В узлах кристаллической решетки помещаются определенным образом ориентированные

молекулы. Силы связи между молекулами в кристалле имеют ту же природу, что и силы притяжения между молекулами
Ван-дер-Ваальса – или водородная связь.

Основы электрохимии. Электрохимические процессы

Содержание

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИЭлектрохимические процессы

Электрохимия - это наука, которая изучает процессы,либо протекающие с возникновением электрического

Электрохимические процессы – это частный случай окислительно-восстановительных р-ций. ОВР можно осуществлять

Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4Zn0 + Cu2+ + SO42-

Гальванический элемент Якоби- ДаниэляZnCuZn + CuSO4 = ZnSO4 + Cuэлектродные процессы:

Устройства, в к-рых энергия химической р-ции непосредственного преобразуется в электри-ческую энергию,

Электродвижущая сила (ЭДС)∆G < 0при р = const и Т =

Возникновение электродного потенциала

При изучении потенциалов различных электродных процессов установлено, что их величины зависят

Водородный электродРис. 3. Водородный электрод.Для построения численной шкалы электродных потенциалов нужно

ΔE = φx – φ0H = = φx – 0ΔE =

Концентрационные элементыPt, H2 | H2SO4 || H2SO4 | H2, PtC1C2φ2 =

Задача 1. Определить знаки электродов в гальван. эл-те Co|CoCI2||AICI3|AI, указать анод

С.Б. Бурухин, О.А. Ананьева«Введение в электрохимию»

Физические типы кристаллических решетокВ зависимости от природы частиц, находящихся в узлах кристаллической

Типы кристалловИонные кристаллы В узлах кристаллической решетки располагаются ионы разных знаков.

Типы кристалловАтомные кристаллы В узлах кристаллической решетки размещаются нейтральные атомы. Связь,

Типы кристалловХарактерные примеры атомных кристаллов – алмаз и графит.Абсолютно идентичные по