Двойной электрический слой — тонкий поверхностный слой из пространственно разделенных электрических зарядов противоположного знака

 

Механизм образования: При погружении металл в раствор его соли в зависимости от концентрации раствора одинаково вероятен как переход металла из кристаллической решетки металла в раствор, так и обратный процесс. И в том и другом случае происходит избыток на электроде, либо недостаток электронов. В связи с этим к электроду притягиваются те или иные ионы. Так на границе электрода с раствором образуются два слоя противоположных зарядов: один на самом электроде, другой в растворе, в непосредственной близости от электрода.

 

J42. Электродный потенциал — разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом
Стандартный водородный электрод — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах.

 

43. РЯД НАПРЯЖЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
Основополагающим звеном для понимания электрохимических процессов является ряд напряжения металлов. Металлы можно расположить в ряд, который начинается с химически активных и заканчивается наименее активными благородными металлами:
Li, Rb, К, Ва, Sr, Са, Mg, Al, Be, Mn, Zn, Cr, Ga, Fe, Cd, Tl, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, As, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.
Так выглядит, по новейшим представлениям, ряд напряжений для важнейших металлов и водорода. Если из двух любых металлов ряда изготовить электроды гальванического элемента, то на предшествующем в ряду материале появится отрицательное напряжение.
Величина напряжения (электрохимический потенциал) зависит от положения элемента в ряду напряжении и от свойств электролита.
Металлы, их положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение атомов (на примере натрия, алюминия). Характерные физические и химические свойства металлов.
Металлы составляют большую часть химических элементов. Каждый период периодической системы (кроме 1-го) химических элементов начинается с металлов, причем с увеличением номера периода их становится все больше. Если во 2-м периоде металлов всего 2 (литий и бериллий), в 3-м — 3 (натрий, магний, алюминий), то уже в 4-м — 13, а в 7-м — 29.

 

44. Электродные процессы – процессы, связанные с переносом зарядов через границу между электродом и раствором. Катодные процессы связаны с восстановлением молекул или ионов реагирующего вещества, анодные – с окислением реагирующего вещества и с растворением металла электрода.
Термодинамика (греч. «тепло» «сила») — соотношения и превращения теплоты и других форм энергии.
Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение и стандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар.
Вывод уравнения Нернста

45. Гальванический элемент - химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока
Принцип действия
Основу химических источников тока составляют два электрода (отрицательно заряженный анод, содержащий восстановитель, и положительно заряженный катод, содержащий окислитель), контактирующие с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов — электродвижущая сила, соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции.
Катодом называется элемент принимающий покрытие, а анодом называется элемент отдающий или способствующий передаче элементов покрытия..

 

46) К орро́зия — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой.

 

 

Коррозия металлов-разрушение металлов под действием окр. Среды.

 

По механизму протекания коррозия может быть химическая и электрохимическая.

 

Химическая коррозия.-это разрушение металлов под действием сухих газов или жидкостей не проводящих электр. Ток (не электролитов)

 

Электрохимическая коррозия-это разруш. Металлов под действием влажного воздуха или в среде электролита, сопровождающаяся возникновением в сис-ме электр. Тока.

 

Меры защиты:
1) Покрытие металла неметаллическим покрытием(краска)

2) Покрытие металла металлическим покрытием (оцинковка, лужение, хромирование)

Анодная защита-когда защищаемый металл покрыт более активным металлом,например оцинкованное железо.
Катодная защита- это когда защищаемый металл покрывается менее активным металлом,например лужёное железо.

3)Протекторы

4)Изменение коррозионной среды

 

47) Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий в растворе или расплаве электролита, при пропускании через него электрического тока. Электролиз является одним из важнейших направлений в электрохимии.

 

Закон Фарадея.

Масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении по раствору электролита электрического тока, прямо пропорциональна количеству электричества.

Закон Фарадея.

Согласно второму закону Фарадея, при определённом количестве прошедшего электричества отношения масс прореагировавших веществ равно отношению их химических эквивалентов:

 

Применение:

Электролиз широко применяют в промышленности. Электролизом получают наиболее активные металлы (К, Na, Ca, Mg, Al) и наиболее активные неметаллы (фтор и хлор). Электролиз также используют для синтеза некоторых сложных веществ - едкого натра (NaOH), едкого кали (KOH), бертолетовой соли (KClO3).

Электролиз также используют для покрытия поверхности металлических изделий слоем более стойкого металла с целью защиты от коррозии, например цинкование, хромирование, никелирование. Путем электролиза металлы можно очищать от примесей.

Электролиз применяют в гальванотехнике - электролитическом осаждении металлов на поверхность металлических и неметаллических изделий. Это позволяет снимать с различных предметов точные копии, которые легко отделить от оригинала. Такой метод репродукции называют гальванопластикой