Поляризация электродов - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Поляризация электродов. Доклад-сообщение содержит 22 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Поляризация электродов Δεа - анодная поляризация, смещение потенциала анода в положительную сторону от равновесного значения. Δεк - катодная поляризация, смещение потенциала катода в отрицательную сторону от равновесного значения. Е = εк ─ εа → 0

Слайд 2

Описание слайда:

Концентрационная поляризация (Замедленная диффузия ионов металла в растворе, εа ↑, εк ↓. Устраняется нагреванием или перемешиванием электролита)

Слайд 3

Описание слайда:

Электрохимическая поляризация Замедление работы из-за кинетических проблем электродной реакции окисления или восстановления. Такую поляризацию называют электрохимической или перенапряжением (η). (Форма электрода, состояние поверхности, температура, состав электролита, плотность тока и т.п.)

Слайд 4

Описание слайда:

Электролиз раствора сульфата цинка с растворимым цинковым анодом

Слайд 5

Описание слайда:

Потенциал разложения Минимальная разность потенциалов внешнего источника тока, при которой начинается процесс электролиза, называется потенциалом разложения электролита. Процесс начинается, но в результате поляризации разность потенциалов становится больше, и процесс останавливается, необходимо увеличивать разность потенциалов. Результат – перерасход электроэнергии из-за поляризации.

Слайд 6

Описание слайда:

Электролиз расплава Допустим, в электролизер загружен расплав хлорида никеля, а в качестве анода использован графит, инертный по отношению к окислению электрическим током материал. Такой процесс называют электролизом с нерастворимым (инертным) анодом. На поверхности графита будет окисляться анион хлора, имеющийся в расплаве при диссоциации соли. Катион никеля будет восстанавливаться на катоде: NiCI2 ↔ Ni2+ + 2CI─ (+) 2CI─ ─ 2e ↔ CI2 ↑ (─) Ni2+ + 2e ↔ Ni ↓.

Слайд 7

Описание слайда:

Конкуренция электродных реакций при электролизе растворов электролитов 1. Анодные процессы. 1.1 Анод растворимый. Материал анода М= Mg, AI, Zn, Fe, Mn, Cr, Sn и др.: (+) M ─ ne ↔ Mn+.

Слайд 8

Описание слайда:

1.2 Анод инертный (графит, Pt, Ti, Nb) Все анионы можно разделить на две группы. Анионы кислот типа CI─, Br─, I─, S2─ окисляются легко: (+) 2CI─ ─ 2e ↔ CI2 ↑ (+) 2Br─ ─ 2e ↔ Br2 (+)S2─ ─ 2e ↔ S↓.

Слайд 9

Описание слайда:

Анионы кислородсодержащих кислот Сульфатный SO42─, карбонатный CO32─, фосфатный PO43─ , нитратный NO3─ и др. имеют потенциал окисления больше, чем у воды, поэтому на аноде происходит процесс окисления молекулы воды или гидроксид-ионов в зависимости от рН: (+) 2H2O ─ 4e ↔ O2↑ + 4H+ при рН ≤ 7 (+) 4OH─ ─ 4e ↔ O2↑ + 2H2O при рН > 7.

Слайд 10

Описание слайда:

2. Катодные процессы На этом электроде конкурируют два процесса восстановления: (─) Mn+ + ne ↔ M↓. (─) 2H+ + 2e ↔ H2↑. Реакция восстановления водорода имеет сложный механизм и заторможена, то есть заполяризована. Потенциал водорода сильно смещен в отрицательную сторону.

Слайд 11

Описание слайда:

Механизм восстановления ионов водорода 2H+ + 2e ↔ H2↑ Эта, казалось бы, простая реакция протекает медленно, у нее пятистадийный механизм: а) диффузия гидратированных ионов водорода к поверхности электрода из объема электролита; б) стадия дегидратации Н3О+ → Н+ + Н2О; в) стадия разряда H+ + e → H; г) стадия рекомбинации (образования молекул) H + H → H2; д) стадия образования пузырьков газообразного водорода, покидающих поверхность катода– H2↑.

Слайд 12

Описание слайда:

Выводы теорий водородного перенапряжения Вывод теорий замедленного разряда и замедленной рекомбинации по величине перенапряжения совпадает: ηH2 = 1,7В. От величины равновесного (стандартного) потенциала водорода нужно сместиться в отрицательную сторону (процесс катодный) на величину 1,7В У всех металлов, расположенных в ряду напряжений ниже алюминия, потенциал оказывается больше, чем у водорода. Такие металлы и восстанавливаются на катоде: (─) Mn+ + ne ↔ M↓ при условии εом > εоAI При условии εом ≤ εоAI: (─) 2H+ + 2e ↔ H2↑ при рН

Слайд 13

Описание слайда:

Электролиз водного раствора CuI2 Электролизу подвергается водный раствор йодистой меди CuI2. Анод инертный (по умолчанию). Ион йода может окисляться, а ион меди легко восстанавливаться, так как εоCu > εоAI. (+) 2I─ ─ 2e ↔ I2↓. (─) Cu2+ + 2e ↔ Cu↓.

Слайд 14

Описание слайда:

Электролиз водного раствора фосфата калия K3PO4 + H2O, анод инертный (+) 2H2O ─ 4e ↔ O2↑ + 4H+ (─) 2H2O + 2e ↔ H2↑ + 2OH─.

Слайд 15

Описание слайда:

Электролиз водного раствора бромистоводородной кислоты HBr + H2O, анод инертный (+) 2Br─ ─ 2e ↔ Br2 (─) 2H+ + 2e ↔ H2↑.

Слайд 16

Описание слайда:

Электролиз гидроксида натрия Раствор NaOH, анод инертный: (+) 4OH─ ─ 4e ↔ O2↑ + 2H2O (─) 2H2O + 2e ↔ H2↑ + 2OH─. Расплав NaOH: (+) 4OH─ ─ 4e ↔ O2↑ + 2H2O↑ (─) Na+ + e ↔ Na.

Слайд 17

Описание слайда:

Закон Фарадея Одинаковые количества электричества выделяют на электродах при электролизе эквивалентные массы различных веществ. Один Фарадей электричества выделяет один эквивалент любого вещества. 1F = 96500 Кл (А•с) = 26,8 А•час. Для цинка это (65/2) г/моль, алюминия (27/3) г/моль и т.д. Газы принято измерять в виде объема, а не массы. Для водорода эквивалентная масса 1г/моль, который при нормальных условиях занимает объем 11,2л. Для кислорода 8г/моль или 5,6л. Закон Фарадея можно записать в виде: m = mэ (I•t/F) V = Vэ (I•t/F), где I – ток,А; t – время электролиза, с,ч; F – число Фарадея, m – масса продукта, г или V – его объем, л.

Слайд 18

Описание слайда:

Применение электролиза Цветная металлургия (получение никеля, меди кобальта и др.); Получение алюминия; Получение фтора; Защитные и декоративные металлические покрытия; Электрохимическая защита от коррозии.