- •Лекции по физической химии – 3 курс, I часть
- •Итак, теория Аррениуса сводится к трем основным положениям:
- •Термодинамическая теория растворов сильных электролитов
- •Активности и коэффициенты активности ионов
- •Числа переноса ионов
- •Первичная и вторичная сольватация
- •Формулы для расчета растворимости малорастворимых электролитов типа 1:1.
- •Электродные потенциалы. Эдс гальванических элементов
- •2. Элементы с переносом
- •Элементы без переноса
- •2. Схема измерения,
- •2. Методы устранения диффузионного скачка потенциала
- •2. Химические гальванические элементы
- •2. Определение констант равновесия химических реакций
- •3. Определение активностей и коэфф. Активностей эл-тов
- •4. Определение раствора
- •5. Определение малорастворимых соединений
2. Определение констант равновесия химических реакций
3. Определение активностей и коэфф. Активностей эл-тов
а) обычно – элементы без жидкостного контакта
1)
элемент:
2) реакция:
3) ур-ние Нернста:
б) случай, когда
величина
неизвестна
,
,
график
4. Определение раствора
а) электроды,
используемые для определения
б) схема цепи: индикаторный электрод –электрод сравнения
в) стеклянный электрод
схема стеклянного электрода,
,
стекл. шарик,
2) природа возникновения потенциала – ионный обмен, т.е. обмен между ионами щелочного металла, содержащимися в стекле, и ионами водорода раствора:
3) условная запись и потенциал электрода,
- находят используя
буферные растворы с известным значением
4)
:
линейная зависимость
выполняется для
,
6) достоинство - потенциал не искажается присутствием в растворах окислителей и восстановителей, электродных ядов)
5. Определение малорастворимых соединений
1) а) 2 подхода
к электроду:
,
б)
Если левый электрод рассматривать как эл-д 1-го рода, то:
,
6. Потенциометрическое титрование
а) суть
потенциометрического метода определения
эквивалентной точки. Cнятие
зависимости
.
б) титрование
кислоты щелочью с использованием
стеклянного электрода. Характер кривой
.
в) дифференциальная
кривая титрования
г) применение в случае мутных и окрашенных растворов
г) другие области применения метода потенциометрического титрования (осаждение, комплексообразование)
Химические источники тока
1. Любой хим. г. э. – источник электрического тока
а) гальванич. элементы. - автономные источники электропитания
б) нет мех частей, бесшумны, способны к длит. эксплуатации
б) от карм. фонариков до энергоустановок космич. кораблей
2. Первичные (одноразового действия) источники тока
Элемент Лекланше
(1868):
,
Длительность эксплуатации ограничивается - запасом активной массы отрицательного электрода
3. Вторичные источники тока – многократно используемые
а) Свинцовый
кислотный аккумулятор,
б) в процессе
разряда – оба электрода покрываются
в) Принцип
работы аккумулятора:
4. Топливные элементы
а) современные теплосиловые установки:
,
.
б) определение топливного эл-та как устройства, в котором химическая энергия топлива путем электрохимического окисления непосредственно преобразуется в электрическую
в)
водородно-кислородный элемент,
:
( реакция горения
водорода)
г) в отличие от обычных гальванических элементов восстановитель (топливо) и окислитель (кислород) не являются его составной частью, а подаются извне и энергия вырабатывается, пока в него поступают топливо и окислитель. Электроды т.э. не вступают в токообразующие реакции и не расходуются в процессе работы. Ресурс работы т.э. определяется запасом топлива и окислителя и не зависит от активной массы анода.
д) недостаток – малая скорость процесса: необходим электрокатализатор!
