Тема 9. Электрохимические процессы Оглавление

Тема 9. Электрохимические процессы 1

9.1. Основные понятия и определения 1

9.1.1. История развития электрохимии 2

9.1.2. Структура темы 5

9.2. Окислительно-восстановительные реакции 6

9.2.1. Понятие окислителя и восстановителя 6

9.2.2. Степень окисления 6

9.2.3. Виды окислительно-восстановительных реакций 7

9.2.4. Электронные и электронно-ионные уравнения 8

9.2.5. Окислительно-восстановительный (red-ox) потенциал 9

9.2.6. Условие самопроизвольного протекания red-ox процессов 11

Рекомендуемые упражнения 17

Разработка составлена проф. В.А. Михайловым и ст. преп. Л.И. Покровской в соответствии с решением кафедры неорганической химии МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 17

9.3. Процессы в гальваническом элементе 17

9.4. Коррозия металлов 34

9.5. Электролиз 34

1. Основные понятия и определения

Процессы взаимного превращения химической и электрохимической форм энергии называют электрохимическими.

Электрохи́мия — раздел химической науки, в котором рассматриваются системы и межфазные границы при протекании через них электрического тока, исследуются процессы в проводниках, на электродах (из металлов или полупроводников, включая графит) и в ионных проводниках (электролитах). Электрохимия изучает процессы окисления и восстановления, протекающие на пространственно-разделённых электродах, перенос ионов и электронов. Прямой перенос заряда с молекулы на молекулу в электрохимии не рассматривается.

Предметом электрохимических исследований также являются электролиты и устанавливающиеся в них равновесия. Многие химические реакции протекают лишь при подводе энергии извне. Часто их проводят в электролитических ячейках (электролизерах) на электродах, соединенных с внешним источником тока. Изучение этих реакций дает информацию о природе и свойствах различных веществ, а также позволяет получать с помощью электросинтеза новые химические соединения. Электрохимические процессы широко применяются в промышленности. В качестве примера можно привести производство хлора и алюминия, гальваностегию и электрическую экстракцию. Гальванические элементы, преобразующие химическую энергию в электрическую, составляют основу источников тока - батарей и аккумуляторов, а также топливных элементов. Электрохимия изучает и другие электрические явления: поведение ионов в растворах электролитов и прохождение тока через такие растворы; разделение ионов в электрическом поле (электрофорез); коррозию и пассивацию металлов; электрические эффекты в биологических системах (биоэлектрохимия); фотоэлектрохимические процессы (влияние света на электрохимические реакции в ячейках).

http://dic.academic.ru/dic.nsf/

Электрохимические процессы можно разделить на две основные группы:

1. процессы превращения химической энергии в электрическую (в гальванических элементах, при электрохимической коррозии, в электрохимическом аккумуляторе: цикл - разряд);

2. процессы превращения электрической энергии в химическую (при электролизе, в электрохимическом аккумуляторе: цикл - заряд).

http://www.nirhtu.ru/external/onh/Lections/Electrochem/Electrohim.html