Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Гальванические элементы




Читайте также:
  1. A. Элементы резания при точении
  2. II. Материальные элементы (МЭ)
  3. III.4.3) Виды и элементы вины.
  4. V1: 4.Элементы поражения слизистой оболочки полости рта (СОПР) и красной каймы губ
  5. А) Основные элементы измерительных приборов
  6. Абстрактные, корневые, листовые и полиморфные элементы
  7. АВТОНОМИЯ ВОЛИ СТОРОН) И ДИСПОЗИТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
  8. Активные элементы схемы замещения
  9. Антенны и элементы СВЧ АВУ, их конструкция
  10. Асинхронный двигатель. Достоинства, недостатки и основные конструкционные элементы.

Устройства, в которых энергия химической окислительно–восстановительной реакции превращается в электрическую энергию, называются химическими источниками электрической энергии, или гальваническими элементами.

Гальванический элемент состоит из двух электродов, сообщающихся друг с другом. Электрод, на котором в ходе реакции происходит процесс окисления, называется анодом; электрод, на котором осуществляется восстановление, – катодом.

Максимальное напряжение гальванического элемента, отвечающее обратимому протеканию происходящей в нем реакции, называется электродвижущей силой элемента (ЭДС).

ЭДС гальванического элемента может быть представлена как разность двух электродных потенциалов (Е), каждый из которых отвечает полуреакции, протекающей на одном из электродов:

ЭДС=φК –φА

Пример 1

Гальванические элементы составлены по схеме:

а) Fe3+,Fe2+ II Ag+,Ag

Рассчитать ЭДС этих элементов при стандартных условиях и найдите изменение энергии Гиббса, протекающих в реакциях, уравнения которых напишите в ионно-молекулярной и молекулярной форме.

Решение:

а) (–)(Pt)Fe3+,Fe2+//Ag+,Ag(+)

Е (ЭДС) = φ(окислит.) – φ(восстановит.)

φ(Fe3+/Fe2+) = 0,77 В (восстановитель находим по таблице)

φ(Ag+/Ag) = 0,80 В (окислитель находим по таблице)

Е= 0,80 В – 0,77 В = 0,03 В

G (Энергия Гиббса) = –n F Е

n – число электронов, участвующих в процессе

F – число Фарадея

Е – ЭДС

G = –1 96485 0,03 В = – 2894,55 Дж = –2,8 кДж

 

Уравнения реакций:

Ag+ + 1e Ag окислитель
Fe2+– 1e Fe3+ восстановитель

Ag+ + Fe2+ Ag+ Fe3+

2AgNO3+Fe(NO3)3 2Ag + Fe(NO3)3

(серебряный и железный электрод опущены в раствор нитратов, которые разделены пористой перегородкой).

Пример 2

Составить схему гальванического элемента, в котором протекает реакция:

Pb + SO + Sn4+ PbSO4 + Sn2+

Решение:Из справочной таблицы выписываем полуреакции с электродными потенциалами:

Pb + SO –2e PbSO4 ; φ0=–0,356 В

Sn4+ + 2e Sn2+ ; φ0=0,15 В

Значит, на аноде протекает первый процесс, а на катоде – второй.

Схема гальванического элемента:

 
 


(+)Pb, PbSO4, SO // Sn4+,Sn2+(Pt)(–)

 



Задачи

Составьте схему электродных процессов, суммарную реакцию и гальванический элемент, в котором возможно протекание указанной реакции. Рассчитайте значение стандартной электродвижущей силы.

136. Zn + 4OH + Sn2+ = ZnO + 2H2O + Sn

137. Pb + SO + Sn2+ = PbSO4 + Sn

138. 3H2 + Н2SO4 = 4H2O + S0

139. PbSO4 + Ba = Pb + SO + Ba2+

140. Pb + SO + Ni2+ = PbSO4 + Ni0

141. 2Ag + 2Cl + J2 = 2AgCl + 2J

142. Cu + J2 = Cu2+ + 2J

143. 2AuCl3 = 2Au + 3Cl2

144. 2J + Br2 = 2Br + J2

145. Mn2+ + Cl2 + 2H2O = MnO2 + 4H+ + 2Cl

146. MnO2 + 4OH + 3Ag+ = MnO + 2H2O + 3Ag0

147. PbO2 + 4H+ + 2Hg + 2J = Pb2+ + 2H2O + Hg2J2

148. Sn2+ + NO + 2OH = Sn0 + NO + H2O

149. 2Cr2O + 16H+ = 3O2 + 4Cr3+ + 8H2O

150. Fe3+ + MnO = Fe2+ + MnO

151. MnO2 + 2NO + 2H+ = 2Mn2+ + 2HNO3

152. H2 + 2OH + 2Ni2+ = Ni + 2H2O

153. H2O2 + Hg2+ = O2 + 2H+ + Hg

154. 2Cl + PbO2 + 4H+ = Cl2 + Pb2+ + 2H2O

155. PbSO4 + 2H2O + 2Cu2+ = 2Cu+ + PbO2 +4H+ + SO

156. PbO2 + 4H+ + 2Hg + 2J = Pb2+ + 2H2O + Hg2J2

157. 2Ag + 2Br + Hg2Cl2 = 2AgBr + 2Hg + 2Cl

158. Hg + PbO = HgO + Pb

159. Ag+ + Cl = AgCl

160. 2Cr2+ + PbO2 + 4H+ = 2Cr3+ + 2Pb2+ + 2H2O


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 72; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.012 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты