Электродные процессы. Электродвижущие силы (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

УДК 541.127.1(075) ББК Г542.11я7 Э45 Казанского национального исследовательского техлологического университета Рецензенты: Печатается по решению редакционно-издательского совета канд. физ.-мат. наук науч. сотр. лаб. быстропротекающих молекулярных процессов КФТИ КазНЦ РАН Д. В. Лапаев зав. лаб. биофизической химии наносистем КИБиБ КазНЦ РАН д-р хим. наук Ю. Ф. Зуев Э45 Авторы: Г. В. Булидорова, В. В. Осипова, В. П. Барабанов, Ю. Г. Галяметдинов Электродные процессы. Электродвижущие силы : учебное пособие / Г. В. Булидорова [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2017. – 104 с. ISBN 978-5-7882-2168-7 Рассмотрены особенности возникновения двойного электрического слоя на границе раздела фаз, диффузия, диффузионный потенциал. Проанализировано применение потенциометрических методов для определения активности, рН, произведения растворимости, чисел переноса в растворах электролитов. Предназначено для бакалавров всех форм обучения технологических специальностей, изучающих дисциплину «Физическая химия», а также для магистров, обучающихся по программе «Физико-химические основы инновационных технологий надмолекулярно-организованных систем» и аспирантов по направленности «Физическая химия». Подготовлено на кафедре физической и коллоидной химии. УДК 541.127.1(075) ББК Г542.11я7 ISBN 978-5-7882-2168-7 © Булидорова Г. В., Осипова В. В., Барабанов В. П., Галяметдинов Ю. Г., 2017 - 2 - © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2017

Стр.2

Содержание ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................... 4 1 ОСОБЕННОСТИ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ .......................................................................................................................... 5 1.1 ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................... 5 1.2 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ .............................................................................. 6 1.3 ГРАНИЦА МЕТАЛЛ–МЕТАЛЛ ............................................................................................. 10 1.4 ДВОЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЛОЙ НА ГРАНИЦЕ МЕТАЛЛ–РАСТВОР ЭЛЕКТРОЛИТА ........... 11 1.5 ГРАНИЦА МЕЖДУ ДВУМЯ РАСТВОРАМИ. ДИФФУЗИЯ И ДИФФУЗИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ..... 16 2 ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА .......................................................................... 21 2.1 ЭЛЕКТРОД, ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА И СХЕМА ЗАПИСИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА ........................................................................................ 21 2.2 УСЛОВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ. СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ. ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД ............ 28 2.3 ЗАВИСИМОСТЬ ЭДС ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ. УРАВНЕНИЕ НЕРНСТА ..................................... 33 2.4 ТИПЫ ОБРАТИМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ..................................................................................... 36 2.4.1 Электроды первого рода ............................................................................................. 36 2.4.2 Газовые электроды ...................................................................................................... 38 2.4.3 Электроды второго рода ............................................................................................. 40 2.4.4 Электроды третьего рода ............................................................................................ 44 2.4.5 Окислительно-восстановительные электроды ........................................................... 45 2.4.6 Ионообменные электроды .......................................................................................... 48 2.5 ТИПЫ ОБРАТИМЫХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ......................................................... 53 2.5.1 Химические гальванические элементы ...................................................................... 53 2.5.2 Концентрационные гальванические элементы ........................................................... 59 2.5.3 Физические гальванические элементы ....................................................................... 61 2.6 ИЗМЕРЕНИЕ ЭДС. ЭЛЕМЕНТ ВЕСТОНА ............................................................................ 62 2.7 ЗАВИСИМОСТЬ ЭДС ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ .......................... 64 2.8 ПРИМЕНЕНИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ .......................................................... 65 2.8.1 Определение средней активности электролита .......................................................... 66 2.8.2 Определение рН .......................................................................................................... 67 2.8.3 Определение произведения растворимости труднорастворимых соединений ......... 68 2.8.4 Потенциометрическое титрование ............................................................................. 69 2.8.5 Потенциометрическое определение чисел переноса ионов ....................................... 70 2.9 ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА ................................................................. 71 2.9.1 Первичные источники тока ......................................................................................... 72 2.9.2 Вторичные источники тока ......................................................................................... 77 2.9.3 Топливные элементы .................................................................................................. 83 2.10 ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОДОВ .......................................................................................... 89 2.11 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ................................................................ 93 2.11.1 Виды коррозии .......................................................................................................... 93 2.11.2 Причины и механизм электрохимической коррозии ............................................... 95 2.11.3 Защита от электрохимической коррозии .................................................................. 99 - 3 -

Стр.3