ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предмет электрохимии из "Теоретическая электрохимия" Само название показывает, что электрохимия является разделом химии, связанным каким-то образом с электричеством. Поэтому определение электрохимии должно исходить из определения химии как науки и вместе с тем учитывать специфические особенности именно данного раздела химии. [c.7] Суть данной гетерогенной химической реакции заключается в том, что при соударении ионов гидроксония с поверхностью металлического цинка электроны с атомов последнего переходят на ионы гидроксония, т. е. происходит окисление атомов цинка и восстановление ионов гидроксония. [c.7] При соударении одновалентных ионов меди с трехвалентными ионами таллия электроны с ионов меди переходят на ионы таллия, восстанавливая их до Т1+. Одновременно ионы одновалентной меди окисляются до Си +. [c.8] Характерной особенностью рассмотренных химических реакций является то, что их можно провести и не приводя в соприкосновение друг с другом участников реакции. Так, первую реакцию можно осуществить, если в одну часть сосуда, разделенного диафрагмой, налить раствор. хлорида цинка и погрузить в него пластину металлического цинка, а в другую часть — соляную кислоту и погрузить в нее платиновую пластину (рис. 1.1). [c.8] После замыкания пластин проводником первого рода на границе цинк — раствор начнется реакция ионизации цинка, а на границе платина — соляная кислота — реакция восстановления ионов водорода. Ионы же хлора через диафрагму будут поступать из раствора соляной кислоты в раствор. хлорида цинка. [c.8] Вторую химическую реакцию можно провести, если в одно отделение сосуда, разделенного ионопроницаемой диафрагмой, налить раствор u l, а в другое — раствор TI I3, а затем погрузить в растворы по пластинке из инертного металла, например платины, и замкнуть их металлическим проводником (рис. 1.2). После замыкания потечет электрический ток, причем электроны будут двигаться от пластины, погруженной в раствор u l, к пластине, погруженной в раствор Т1С з. В растворах ток будет переноситься ионами хлора справа налево. [c.8] Ионы Си+, ударяясь о платиновую пластину, будут отдавать ей электроны, превращаясь в ионы Си +, а ионы ТР+, также ударяясь о платиновую пластину, будут присоединять электроны, превращаясь в Т1+. [c.9] Таким образом, каждая нз рассмотренных выше химических реакций состоит из двух полуреакций. Одна из них, сопровождаю-ш,аяся отщеплением электронов, является окислительной, а другая, связанная с поглощением электронов, — восстановительной. [c.9] Поскольку при протекании химической реакции электроны не образуются и не исчезают, а только переходят от одной частицы к другой, то окислительное и восстановительное превращения должны всегда протекать одновременно и в эквивалентных количествах. [c.9] Полуреакции, протекающие на границе проводник первого рода— проводник второго рода (электролит) с участием электронов, н являются электрохимическими реакциями. Особенность их состоит в том, что это реакции гетерогенные. Кроме того, электрохимические реакции протекают не на любой гетерогенной границе, а на такой, на которой электронная проводимость электрического тока заменяется ионной проводимостью. В самом деле, при прохождении постоянного тока так, как это изображено на рис. 1.1 и 1.2, электроны подходят к границе раздела металл — раствор (или уходят от нее) по металлу, являющемуся электронным проводником проводником первого рода)-, одновременно к этой же границе подходят (или уходят от нее) ионы вещества, которое служит ионным проводником проводником второго рода). [c.9] Поэтому электрохимию мы вправе определить как часть химии, изучающую превращения веществ на границе раздела проводник электричества первого рода — проводник электричества второго рода, происходящие с участием свободных электронов. Это определение принадлежит А. И. Фрумкину. Другое определение электрохимии с некоторыми вариациями, часто встречающееся в. тите-ратуре, сводится к следующему Электрохимия занимается изучением закономерностей, связанных с взаимным превращением химической и электрической форм энергии . Такое определение предмета основано на том, что в результате протекания химических реакций можно получить электрическую энергию. С другой стороны, затрачивая электрическую энергию от внешнего источника тока, можно провести те же реакции в обратном направлении, т. е. вызвать химическое превращение. [c.9] В результате реакции, протекающей, скажем, при погружении цннка в раствор u l, химическое взаимодействие не сопровождается выделением электрической энергии, а только выделением теплоты, хотя такой процесс также является электрохимическим. [c.10] Наконец, в так называемых концентрационных электрохимических системах (см. 6.9.2) образование электрической энергии обязано тепловой энергии окружающей среды, а не химической энергии. Следовательно, второе определение электрохимии является недостаточно точным. [c.10] Электрохимия подразделяется на теоретическую и прикладную (электрохимические производства). [c.10] Теоретическая электрохимия изучает общие закономерности электрохимических реакций в их статике и динамике. Электрохимические реакции, как указано выше, являются гетерогенными, протекающими на границе раздела проводник первого рода — проводник второго рода, поэтому установление закономерностей протекания электрохимических реакций невозможно без знания основных законов подачи реагирующих частиц (электронов, ионов и нейтральных частиц) к границе раздела и отвода продуктов реакции, а также строения самой границы раздела. Кроме того, в электрохимии рассматриваются те вопросы равновесия в проводниках второго рода, которые влияют на транспорт участников реакций и на само протекание электрохимических реакций. [c.10] Прикладная электрохимия рассматривает воз.можности применения электрохимических реакций для осуществления технологических процессов. [c.10] Электрохимия является относительно молодым разделом химии, насчитывающим неполных два столетия. Обычно зарождение электрохимии как науки связывают с открытием Луиджи Гальвани, которое он опубликовал в 1791 г. [c.10] Открытие Гальвани явилось результатом его опытов с препарированными лягушками. Сам Гальвани излагает их следующим образом Я препарировал лягушку... и, снабдив ее всем необходимым, положил на стол, на котором стояла электрическая машина, на значительном расстоянии отдаленная от своего кондуктора... Как только один из моих помощников коснулся, совершенно случайно, кончиком пинцета внутренних бедренных нервов лягушки, мышцы суставов ее стали сокращаться, как будто в сильных тонических судорогах. Другой мой помощник, однако, уверял, что это произошло тогда, когда была извлечена искра из кондуктора электрической машины. [c.10] Приведенный в изумление этим новым явлением, он обратил на него мое внимание, ибо я был занят чем-то другим и, задумавшись, не заметил ничего. У меня явилось до невероятности страстное желание проверить это явление и выяснить, что за ним скрывается. Я сам поэтому прикоснулся кончиком ножа сначала к одному, затем к другому бедренному нерву, и в этот же момент один из присутствующих вызвал электрическую искру. Явление повторилось таким же образом, как раньше. Несомненные, сильные сокращения охватывали отдельные мышцы суставов в тот самый момент, когда появлялась искра . Гальвани считал, что он открыл животное электричество . [c.10] Вернуться к основной статье