Елемент оборотний - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Елемент оборотний
Оскільки зміна ентропії може мати як позитивне, так і негативне значення, в принципі, максимальний к. п. д. може бути навіть більшим за 1 (100%). У цьому випадку паливний елемент, який оборотно працює в ізотермічних умовах, для роботи повинен використовувати не тільки енергію хімічної реакції, а й тепло навколишнього середовища. Максимальний коефіцієнт корисного використання енергії відповідає повному витрачанню речовин, що вступають у реакцію відповідно до закону Фарадея та е.д. с. елемента, яка обчислюється за формулою Гіббса - Гельмгольц (див. стор 418).[c.436]
Якщо елементи оборотного гальванічного елемента з потенціалами в розімкнутому стані (Уа)обр і (Ук)сбр і опором електроліту між ними в ланцюзі R замкнути і виміряти значення сили генерованого струму /, то виявляється, що ця сила струму значно менше розрахованої за законом Ома , Т. е.[c.192]
Зворотні та незворотні ланцюги. Загальні термодинамічні умови оборотності стосовно роботи гальванічних елементів можуть бути сформульовані в такий спосіб. Гальванічний елемент працює оборотно за дотримання двох умов 1) якщо його е. д. с. лише на нескінченно малу величину перевищує прикладену до нього ззовні та протилежно спрямовану е. д. с. (оборотність умов роботи) та 2) якщо реакція в елементі може бути повністю звернена в протилежному напрямку при додатку до нього ззовні протилежно спрямованої е. д. с., яка лише на нескінченно малу величину перевищує е. д. с. даного елемента (оборотність самого ланцюга, тобто хімічних реакцій, що відбуваються на електродах).[c.421]
Елементи, в якихпротікають термодинамічні оборотні процеси, називаються оборотними гальванічними елементами. У таких елементах відбувається повне звернення реакції у протилежному напрямку, якщо прикласти зовнішню е.р.с., що перевищує лише на нескінченно малу величину власну е.р.с. елемент. Оборотні елементи складаються з оборотних електродів.[c.171]
Приклад 17. Обчислити кількість теплоти, яким обмінюється гальванічний елемент при 273,2 К з навколишнім середовищем, якщо елементі оборотно протікає реакція зі зміною валентності речовин п-2. Ізотермічний температурний коефіцієнт е. д. с. дБ[c.41]
Гальванічні елементи є зручним інструментом експериментального визначення термодинамічних параметрів індивідуальних речовин і хімічних реакцій. Процеси в гальванічних елементах оборотні, і електроди можуть працювати як катоди, так і аноди в залежності від[c.259]
Для детального з'ясування властивості оборотних і незворотних гальванічних елементів уявімо собі гальванічний елемент Е, до полюсів якого додана ззовні різниця потенціалів V, рівна та протилежна за знаком е. д. с. елемента Е = -V (рис. IX. 1). У цьому випадку струм через елемент не йтиме, оскільки е. д. с. елемента скомпенсована зовнішньою різницею потенціалів V. Однак, варто трохи змістити рухомий контакт До вліво і тим самим трохи зменшити зовнішню різницю потенціалів, щоб у зовнішньому ланцюгу в напрямку е. д. с. (від плюса до мінуса елемента) почав протікати дуже слабкий струм, якщо це елемент оборотний. Також, незначне зміщення рухомого контакту До вправо від точки компенсації викличе стійке проходження через оборотний елемент дуже слабкого струму в протилежному напрямку.[c.481]
Вимірювання е. д. с. оборотного елемента слід проводити в умовах, коли нескінченно мала зміна прикладеної напруги перетворює елемент із джерела струму в електролізер. Щоб вийшло рівноважне (оборотне) значення е. д. с., всі стадії реакції, що протікає в елементі, повинні бути рівноважними. Не всі елементи оборотні. У деяких із них протікають незворотні процеси, так що неможливо змінити напрям хімічної реакції на протилежний, змінюючи на нескінченно малу величину прикладену напругу.[c.185]
Розглянемо елемент, що складається із двох електродів, з'єднаних розчином електроліту. Нехай ф -ф" є різницею електричних потенціалів між двома проводами з одного і того ж металу, приєднаними до цих двох електродів. Якщо цей гальванічний елемент оборотно заряджати при постійних тиску і температурі, то електрична "робота, яка здійснюється над системою, буде ( ф —ф")йе, причому вона- дорівнює загальному збільшенню вільної енергії. При постійних температурі, тиску і складі системи рівняння (10), що виражає повну зміну вільної енергії р фаз, набуває вигляду[c.22]
Точне термодинамічний співвідношення, що виражається рівняннями (62) і (63), представляє велику цінність, так як воно дає можливість визначати числа перенесення даних з електрорушійних сил елементів з рідинним з'єднанням і без нього [7]. Припустимо, що ми маємо такі елементи, що містять один електроліт. Якщо електроди цих елементів оборотні стосовно аніону, то, відповідно до рівняння (63),[c.297]
Гальванічний елемент є системою, що складається з провідників першого (метали) і другого (електроліти) роду, що знаходяться в контакті один з одним. намежах розділу різних провідників, наприклад метал-розчин, створюються стрибки потенціалів (надалі-потенціали), внаслідок чого в гальванічному елементі виникає електрорушійна сила. Працюючи гальванічного елемента хімічна енергія реакції, що у ньому, перетворюється на електричну енергію. Якщо хімічна реакція протікає в елементі оборотно, то й сам ланцюг буде оборотним, а робота, що при цьому отримується, — максимальною.[c.280]
Визначення pH зі скляним електродом ґрунтується на зміні е.д. с. елемента, оборотного щодо іонів водню.[c.234]
Реакції в цинк-срібних елементах є оборотними, і ці елементи можуть застосовуватися як акумуляторні батареї. Їхня питома енергоємність за вагою набагато вища, ніж у свинцевих акумуляторів, і вони дають стабільну напругу при розряді. Однак поряд із дорожнечею цинк-срібні елементи мають той недолік, що допускають обмежену кількість циклів розряду внаслідок швидкого руйнування цинкового анода. Ці акумулятори використовують головним чином авіації та космонавтиці. Замість цинку можна застосовувати кадмій - срібні акумулятори мають нижчу напругу, але більшу тривалість експлуатації.[c.213]
Нормальні елементи - оборотні гальванічні елементи, що дають при постійних температурах і тиску стійкі е.р.с., значення яких можуть бути точно відтворені.[c.408]
Кисень і водень, вступаючи в реакцію з двоокисом, свинцю та губчастим свинцем, відновлюють першу та окислюють другий. Після досягнення рівноважного стану розряд припиняється. Такий елемент є оборотним і може бути повторно заряджений.[c.28]
Елементи Якобі-Даніеля та Вестона є оборотними гальванічними елементами. Оборотними називаютьсятакі елементи, у яких проходження струму у зворотному напрямку викликає перебіг електрохімічних реакцій на електродах у зворотному напрямку.[c.253]
Амплітуди пульсації тиску на стінках спіралі значно менше пульсацій енергії у виходу з робочого колеса і збільшується зі збільшенням напору, досягаючи максимуму при подачах, близьких до нуля. Положення лопаток направляючого апарату не надає помітного впливу величину і характер пульсацій. Проведені дослідження нестаціонарності потоку на виході з робочого колеса дозволяють при конструктивному опрацюванні апарату та інших елементів оборотної гідромашини проводити відбудову власних частот конструкції від частот впливу потоку, що обурюють.[c.127]
Очевидно, що реакція виділення гідроксидів рідкоземельних елементів оборотна та обмежена рівновагою[c.70]
Хімічна енергія використовується в гальванічних елементах та акумуляторах. Ці джерела енергії, при подальшому вдосконаленні методів їх виробництва, можуть становити значний інтерес, оскільки з теоретичних міркувань можна розраховувати на високий коефіцієнт їхньої корисної дії (к.п.д.), особливо у випадках оборотних реакцій. Наприклад, якби вдалося реалізувати в гальванічних елементах оборотне окиснення вугілля, то к.п.д. з електроенергії такого процесу міг би досягти 65-70%. Для порівняння зазначимо, що к.п.д. парового двигуна з високим перегрівом пари не перевищує 28-30%, а двигуна внутрішнього згоряння - 35%.[c.116]
Активність іонів. водню може бути визначена виміром ЕРС елемента, оборотного щодо іонів водню. Більшість вимірів pH засновані на вимірі ЕРС елементів типу[c.82]
Оборотні елементи, оборотні електроди.Існують такі елементи, в яких хімічна реакція протікає і при розімкнутому зовнішньому ланцюзі. Такі елементи називаються необоротними. Прикладом є елемент Вольта[c.220]
При дотриманні цих умов є можливим виміряти оборотну електричну роботу (tj) — ")de і зміна вільної енергії dO, що відповідає даній реакції. елемента При протіканні в елементі оборотного процесу оборотна електрична робота дорівнює ztEde.В залежності від способу нормування знака е. д. с. Отже, формулу (XV.34) можна переписати так[c.423]
Цей висновок, 1солнечно, значить, робота розширення чимось принципово відрізняється від інших видів роботи. Це просто наслідком того, як ми визначили нововведені функції А а G. Тому абсолютно необґрунтовано, як це, на жаль, іноді роблять, називати член dW корисною роботою. Пояснимо рівняння (1.13.22) [або (1.13.23)] конкретним прикладом якщо є гальванічний елемент, оборотно працює в ізотермічно-ізохорних (або ізотермічно-ізобарних) умовах, то робота електричного струму цього елемента є зменшення енергії Гельмгольця (або відповідно енергії Гіббса).[c.55]
Якщо реакція протікає в гальванічному елементі оборотно, при постійних температурі, тиску і співвідношенні реагуючих речовин, то зміна енергії Гіббса реакції, як відомо, дорівнює максимальній електричній роботі, яку може здійснити елемент. Таким чином, розрахунок АОх, ДОа та АТ для реакцій може бути зроблений на підставі результатів вимірювання е.р.с. елементів (XXVIII) та(XXIX)[c.572]
На жаль, ні тн, ні /йну1 в досліджуваних сумішах зі змінною іонною силою не можуть бути отримані прямо за е. д. с. елемент типу (II.8). Можливо, однак, отримати значення, які наближаються до Сі або тн шляхом вимірювання е. д. с. інших подібних елементів. Хічкок [27] обговорив пропозицію Скечарда про те, що концентрація іонів водню буде визначена виміром е. д. с. елемента, оборотного по відношенню як до іону водню, до іншого одновалентному катіону. Визначення ґрунтується на приблизній еквівалентності коефіцієнтів активності двох іонів однакового заряду у розчинах помірної концентрації.[c.35]
Азотнокисле срібло в лівій частині системи має більший хімічний потенціал і тому прагне перейти в правий розчин. Процес мимовільної дифузії йде дуже повільно. Швидкий перехід електроліту здійснюється при проходженні струму і протікає наступним чином. Якщо через елемент оборотно проходить один фарадей електрики зліва направо у зовнішньому ланцюзі, тобто у напрямку, прийнятому для е. д. с., то один грам-еквівалент срібла у правого електрода переходить у розчин у вигляді іонів, а у лівого електрода розряджається така ж кількість іонів срібла і виділяється 1 г1ек8 металевого срібла на електроді.Через кордон між двома розчинами електрика переноситься іонами, причому частину струму перенесуть катіони і іншу частину аніони. N0 у протилежному напрямку, дорівнює t-, тобто числу перенесення іона ЫОз.[c.15]
Порівняння теплот утворення води та сірководню та енергії зв'язків водню з киснем та сіркою (АЯн о =57,8 /скеля, = - 4,8 ккал і енергія зв'язку Н-ОН 116 ккал, а Н-5-Н 90 ккал) свідчать про значно меншу хімічну активність сірки порівняно з киснем. Суміш нарів сірки з воднем не вибухає, як суміш водню із киснем. Синтез сірководню з елементів - оборотний процес і обмежений, отже, рівноважним станом, тоді як вода практично не дисоціює навіть за дуже високих температур.[c.89]
Гальванічний елемент працює оборотно за дотримання двох умов 1) якщо його е. д. с. лише на нескінченно малу величину перевищує прикладену до нього ззовні та протилежно спрямовану е. д. с. (оборотність умов роботи) і 2) якщо реакція в елементі може бути повністю звернена в протилежному напрямку при додатку до нього ззовні протилежно спрямованої е. д. с., яка лише на нескінченно малу величину перевищує е. д. с. даного елемента (оборотність самого ланцюга, тобто хімічних реакцій, що відбуваються на електродах).[c.408]
Якщо, однак, різниця потенціалів Її дещо менша (Е Е Е), то реакція буде продовжуватися, а якщо Її трохи більше Е, то реакція проходитиме у зворотному напрямку. Якщо всі фізичні та хімічні явища, що відбуваються в елементі, є оборотними, то, підтримуючи різницю потенціалів її рівної Е, можна викликати в елементі квазістатичні муки.[c.217]
Дивитися сторінки де згадується термінЕлемент оборотний :[c.239] [c.131] [c.74] [c.30] [c.32] [c.150] [c. 253] Фізична та колоїдна хімія (1988) - [c.238, c.239]
Введення в електрохімію (1951) - [c.244, c.246]
Фізична та колоїдна хімія (1954) - [c.117]
Фізична та колоїдна хімія (1964) - [c.65]