- •Топливный элемент. История открытия и назначения гидразинового тэ.
- •Электрохимические и другие физико-химические процессы в гидразиновых тэ.
- •Термодинамические и кинетические характеристики тэ
- •Важнейшие физические свойства и кристаллическая структура никеля.
- •Соединения двухвалентного никеля
- •Перспектива дальнейшего развития гидразинового тэ.
- •Список литературы
Термодинамические и кинетические характеристики тэ
Электродвижущую силу (ЭДС) ТЭ можно рассчитать по уравнениям химической термодинамики
Eэ =- ∆Gх.р. / nF,
где Eэ – ЭДС, ∆Gх.р - изменение энергии Гиббса в результате протекания химической реакции, n – число электронов на молекулу реагента, F – постоянная Фарадея.
N2H4 + O2 → N2 + 2 H2O
∆G 149,2 0 0 -237,2
∆Gх.р = 2*(-237,2) – 149,2 = -623,6 кДж/моль
∆Gх.р < 0, т.е. реакция может протекать самопроизвольно в прямом направлении.
Eэ = -(-623,6)/2*96,5= 3,23 В.
Электронное строение никеля и его положение
в периодической системе В. И. Менделеева
Никель (лат. Niccolum), Ni, химический элемент первой триады VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 28, атомная масса 58,70; серебристо-белый металл, ковкий и пластичный. Природный Никель состоит из смеси пяти стабильных изотопов: 58Ni (67,76%), 60Ni (26,16%), 61Ni (1,25%), 63Ni (3,66%), 64Ni (1,16%).
Распределение электронов по уровням в атомах серебра следующее:
1s22s22p63s23p63d84s2
Историческая справка. Металл в нечистом виде впервые получил в 1751 году шведский химик А. Кронстедт, предложивший и название элемента. Значительно более чистый металл получил в 1804 году немецкий химик И. Рихтер. Название "Никель" происходит от минерала купферникеля (NiAs), известного уже в 17 веке и часто вводившего в заблуждение горняков внешним сходством с медными рудами (нем. Kupfer - медь, Nickel - горный дух, якобы подсовывавший горнякам вместо руды пустую породу). С середины 18 века Никель применялся лишь как составная часть сплавов, по внешности похожих на серебро. Широкое развитие никелевой промышленности в конце 19 века связано с нахождением крупных месторождений никелевых руд в Новой Каледонии и в Канаде и открытием "облагораживающего" его влияния на свойства сталей.
Распространение Никеля в природе. Никель - элемент земных глубин (в ультраосновных породах мантии его 0,2% по массе). Существует гипотеза, что земное ядро состоит из никелистого железа; в соответствии с этим среднее содержание Никель в земле в целом по оценке около 3%. В земной коре, где Никеля 5,8·10-3%, он также тяготеет к более глубокой, так называемых базальтовой оболочке. Ni в земной коре - спутник Fe и Mg, что объясняется сходством их валентности (II) и ионных радиусов; в минералы двухвалентных железа и магния Никель входит в виде изоморфной примеси. Собственных минералов Никеля известно 53; большинство из них образовалось при высоких температурах и давлениях, при застывании магмы или из горячих водных растворов. Месторождения Никеля связаны с процессами в магме и коре выветривания. Промышленные месторождения Никеля (сульфидные руды) обычно сложены минералами Никеля и меди. На земной поверхности, в биосфере Никель - сравнительно слабый мигрант. Его относительно мало в поверхностных водах, в живом веществе. В районах, где преобладают ультраосновные породы, почва и растения обогащены никелем.