Схема гальванического элемента

Схема гальванического элемента - student2.ru

φ0Fe2+∕ Fe0 = - 0,44B φ0Ag+∕ Ag0 = + 0,799B

А) Fe0 →2e + Fe2+ K) 2AgNO3 → 2Ag+ +2NO3- ;

2Ag+ +2e → 2Ag0

Fe0 + 2Ag+ → 2Ag0 + Fe2+

Fe0 + 2 AgNO3 → 2Ag0 + Fe(NO3)2

ЕРС = φ0К - φ0A = φ0Ag+∕ Ag0 - φ0Fe2+∕ Fe0 = 0,799 – ( -0,44) = 1,239 В

Применение гальванических элементов.

1. Необратимые гальванические элементы – после разрядки не восстанавливаются|восстанавливают| ( батареи ).

2. Обратимые – после разрядки могут быть заново заряжены ( аккумуляторы ).

Аккумуляторы

Щелочные : 1. Железо – никелевый

Fe0 + 2Ni+3OOH +2H2O →разрядка 2Ni2+(OH)2 + Fe2+(OH)2

зарядка

Схема гальванического элемента - student2.ru

φ0Fe2+∕ Fe0 = - 0,44B; φ0Ni3+∕ Ni2+ = + 0,49B

А) Fe0 →2e + Fe2+ ; Fe2+ + 2OH- → Fe2+(OH)2

K) 2Ni+3OOH + 2e +2H2O → 2Ni2+(OH)2 + 2OH-

КПД =60 -65% ЭДС = 1,48В|

2. Кадмий - никелевый

Cd0 + 2Ni+3OOH +2H2O →разрядка 2Ni2+(OH)2 + Cd2+(OH)2 ; ЕРС = 1,45В

зарядка

Кислотные : Свинцовый

Pb + PbO2 + 2H2SO4разрядка 2PbSO4 + 2H2O

зарядка
- A) Pb0 – 2e → Pb2+ ; Pb2+ + SO42- → PbSO4

+ K) Pb4+ + 2e → Pb2+ ; Pb4+O2 + 2e + SO42- + 4H+ → PbSO4 + 2H2O

ЭДС = 2В| ; КПД = 80% ( 2 – 5 лет службы )

Вывод: гальванический элемент – это устройство, в котором химическая энергия окислительно - восстановительных реакций превращается в электрическую энергию. Гальванические элементы – это химические генераторы электрического тока.

Электрохимический ряд напряжения металлов (стандартные электродные потенциалы при 250С)

Металл Э°, В
Li+/Li -3,045
Rb+/Rb -2,925
К+ -2,924
Cs+/Cs -2,923
Ra2+/Ra -2,916
Ва2+/Ва -2,905
Sr2+/Sr -2,888
Са2+/Са -2,864
Na+/Na -2,771
Ас3+/Ас -2,600
La3+/La -2,522
Y3+/Y -2,372
Mg2+/Mg -2,370
Sc3+/Sc -2,077
Be2+/Be -1,847
Al3+/Al -1,700
Ti3+/Ti -1,208
Mn2+/Mn -1,192
Cr2+/Cr -0,852
Zn2+/Zn -0,763
Ga3+/Ga -0,560
Fe2+/Fe -0,441
Cd2+/Cd -0,404
In3+/In -0,338
Co2+/Co -0,277
Ni2+/Ni -0,234
Sn2+/Sn -0,141
Pb2+/Pb -0,126
H+/H2 ±0,000
SbIII/Sb +0,240
ReIII/Re +0,300
BiIIII/Bi +0,317
Cu2+/Cu +0,338
Hg22+/Hg +0,796
Ag+/Ag +0,799
Rh3+/Rh +0,800
Pd2+/Pd +0,915
PtII/Pt +0,963
Au+/Au +1,691

К О Р Р ОЗ И Я М Е Т А Л Л О В

Коррозия- это процесс разрушения металлов под действием агрессивных факторов.

Виды коррозии: 1) химическая - происходят под действием горячих мощных потоков газов или жидких|редких| веществ - неэлектролитов| (лопатки газовых турбин, насосы и трубопроводы, по которым|каких| перемещаются органические вещества, нефтематериалы|)

2) электрохимическая - разрушение металлов, в результате|вследствие| протекания на их поверхности окислительно -|окисный| восстановительных процессов, которые|какие| сопровождаются возникновением электродвижущей силы.

Условия возникновения и хода электрохимической коррозии:

1. Наличие гальванической пары.

2. Наличие электролита.

Условия образования гальванической пары:

а) контакт двух металлов с разными|различными| значениями электродных потенциалов;

б) наличие в металлическом материале участков, которые|какие| эксплуатируются при разных|различных| температурах.

в) наличие в электролите участков с разным|различным| уровнем аэрации.

Роль электролита могут исполнять:

а) вода с растворенным кислородом (H2O + O2) – атмосферная коррозия ;

б) водород растворов кислот - слабых окислителей (HCl, HBr, HI, H2SO4(разбавленная), H2CO3, H2S, и тому подобное) – кислотная коррозия.

Наши рекомендации