Міністерство ХХХХХХХХХХХХХХХХХ

ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ

Кафедра ХХХХХХХХХХХ

Реферат на тему:

«Окисно-відновні реакції і електрохімічні процеси в гальванічних елементах. Електродні потенціали»

Виконавець:

 

 

Керівник:

Луганськ, 2004

ПЛАН

Вступ. 3

1.    Окислювально-відновні реакції 4

1.1.      Напівреакції 4

2.    Гальванічні елементи. 4

3.    Електрорушійна сила (е.р.с.) гальванічного елементу. 6

3.1.      Стандартні електродні потенціали. 7

3.2.      Окислювачі і відновлювачи. 8

4.    Мимовільність і ступінь протікання окислювально-відновних реакцій. 9

4.1.      Е.р.с. і зміна вільної енергії 9

4.2.      Е.р.с. і константа рівноваги. 9

4.3.      Е.р.с. і концентрація. 10

5.    Гальванічні елементи, котрі застосовуються на практиці 11

5.1.      Свинцева акумуляторна батарея. 11

5.2.      Сухий елемент. 13

5.3.      Ni-Cd батареї 13

5.4.      Паливні елементи. 14

Висновки. 16

Список використаних джерел. 17

Вступ

Для проведення багатьох важливих хімічних процесів необхідна електрична енергія, інші ж процеси, навпаки, можуть дати її. Оскільки електрика відіграє важливу роль у сучасній цивілізації, цікаво ознайомитися з тією областю хімії, що називається електрохімією і розглядає взаємозв'язок, що існує між електрикою і хімічними реакціями [1].

Електрохімія – це розділ фізичної хімії, що вивчає властивості систем, що містять рухливі іони (розчинів, розплавів чи твердих електролітів), а також явища, що виникають на межі двох фаз (наприклад, металу і розчину електроліту) унаслідок переносу заряджених часток (електронів та іонів). Електрохімія розробляє наукові основи електролізу, електросинтезу, гальванотехніки, захисту металів від корозії, створення хімічних джерел струму й ін. Електрохімічні процеси також відіграють важливу роль у життєдіяльності організмів – передача нервових імпульсів – це теж електрохімічний процес [11].

Знайомство з електрохімією дозволяє одержати уявлення про такі різноманітні питання, як будова і дія електричних батарей, мимовільність протікання хімічних реакцій, електроосадження металів для одержання металевих покрить і корозія металів.

Оскільки електричний струм зв'язаний з переміщенням електричних зарядів, зокрема електронів, в електрохімії увага зосереджена на реакціях, у яких електрони переносяться від однієї речовини до іншої. Такі реакції називаються окислювально-відновними [9].

1.    Окислювально-відновні реакції

Як відомо, окислювання являє собою не щось інше, як підвищення ступеня окислювання (відщіплення електронів), а відновлення як зменшення ступеня окислювання (приєднання електронів). Якщо одна речовина приєднує електрони і тим самим відновлюється, то інша речовина повинна віддавати електрони і, отже, окислятися. Окислювання і відновлення повинні йти одночасно, одне з них не може відбуватися без іншого. Розглянемо, наприклад, реакцію між залізом і хлоридною кислотою:

0                 +1–1               +2–1               0

Fe (тв.)  +  2НCl (м.)   FеСl2 (тв.)  + Н2 (м.)       (1.1)                     

Ступінь окислювання кожного елемента зазначена над його символом. Розглядаючи ступеня окислювання, зазначені в рівнянні, ми переконуємося, що залізо окисляється, у той час як HCl відновлюється.

Під час обговорення окислювально-відновних реакцій прийнято вважати речовину, що викликає окислювання, окислювачем. ............