Вопрос 23

ПР (произведение растворимости) - это величина, представляющая собой произведение концентраций ионов труднорастворимого электролита в растворе. Эта величина характеризует растворимость данного вещества: чем больше растворимость, тем больше концентрация ионов и, следовательно, ПР. ПР применяется для растворов труднорастворимых солей (практически все соли являются сильными электролитами); для хорошо растворимых сильных электролитов вместо ПР используют произведение активности ионов. Для малорастворимых электролитов - это постоянная величина. ПР не зависит от концентрации. ПР зависит от температуры: с ростом температуры она обычно увеличивается, т.к. возрастает растворимость. На практике можно с помощью ПР вычислить растворимость (данные о ПР приводятся в справочниках). В общем виде: ПР = (nS)^n * (mS)^m = (mn)S^(m+n), где S - растворимость вещества, n и m - коэффициенты в уравнении диссоциации (количество ионов, образовавшихся при диссоциации 1 молекулы данного электролита).

Введение одноименного иона снижает степень диссоциации электролита. Растворимость труднорастворимого электролита от введения в раствор одноименных ионов уменьшается.

 

Вопрос 24

Вопрос 25

 Гальванические элементы – химический источник тока, в котором реагенты расходуются в ходе его работы. После исчерпания реагентов гальванический элемент не может  быть более использован. В основе действия гальванического элемента может быть химический процесс или процесс выравнивания концентраций двух электролитов – растворов одного и того же вещества. По этому критерию гальванические элементы делятся на химические и концентрационные.

              Аккумуляторы  отличаются от гальванических элементов тем, что после исчерпания реагентов  работоспособность аккумулятора может быть восстановлена пропусканием тока в направлении, обратном направлению тока при работе. Процесс выработки электрической  энергии носит название   разряд, а процесс восстановления работоспособности аккумулятора – заряд. При разряде химическая энергия превращается в электрическую, а при заряде – электрическая в химическую.  Аккумулятор это гальванический элемент многоразового использования.

              Топливные элементы – это гальванические элементы, требующие в процессе работы расхода окислителя и восстановителя, подаваемых извне. В качестве восстановителя может быть использован  водород,  природный газ,  метанол и др., в качестве окислителя обычно применяют кислород воздуха. Наиболее разработана конструкция топливного элемента, работающего на водороде и кислороде.

  В электрохимии процессы окисления носят название анодных процессов, а электрод, на котором протекает окисление называется анод; соответственно, процессы восстановления называются катодными процессами, а электрод, на котором проходит восстановление носит  название  катод.  

         Электродным потенциалом  называется величина, равная ЭДС гальванического элемента, составленного из данного электрода и стандартного водородного электрода.

         ЭДС электрохимического элемента равна разности электродных потенциалов:

                                                   Е = φ1 - φ2

Электродный потенциал электрода считается положительным, если в гальваническом элементе со стандартным водородным электродом данный электрод является катодом, и отрицательным - если анодом.

ЭДС «работающего» гальванического элемента должна быть положительна; иначе электродные процессы идут в обратном направлении (происходит переполюсовка электродов).

Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, истандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар

,

где

•  — электродный потенциал, E0 — стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;

•  — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);

•  — абсолютная температура;

•  — число Фарадея, равное 96485,35 Кл/моль;

•  — число моль электронов, участвующих в процессе;

•  и   — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции.

Если в формулу Нернста подставить числовые значения констант R и F и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, то при T = 298K получим