Словарь терминов, понятий и законов физической химии (стр. 18 )

где h – степень гидролиза.

Средний коэффициент активности электролитов – для бинарного электролита: .

Средняя активность для бинарного электролита:

.

Степень окисления – вспомогательная величина для записи процессов окисления, восстановления, окислительно-восстановительных реакций; она соответствует заряду иона или формальному заряду рассматриваемого атома в молекуле. Степень окисления атома углерода в метане –4, а водорода +1.

Стеклянный электрод – тонкостенная стеклянная мембрана, отделяющая раствор с постоянным значением pH (внутренний раствор) от раствора с измеряемым pH (внешний раствор). На внешней и внутренней поверхности стеклянной мембраны происходят процессы ионного обмена, приводящие к возникновению мембранного потенциала. Во внутренний и во внешний растворы погружены два электрода, в большинстве случаев хлорсеребряных. Пренебрегая незначительными диффузионными потенциалами в идеальном случае разности потенциалов j между внутренним и наружным раствором можно выразить:

Свинцовый аккумулятор: PbO2 ½H2SO4 (35-40%), PbSO4½PbSO4.

Рабочая реакция аккумулятора:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O.

Топливные элементы – приборы для прямого превращения энергии окисления топлива в электрическую энергию с КПД до 100 %.

Теория Дебая-Хюккеля – теория сильных электролитов в разбавленных растворах с £ 0,5 моль ¤л, связывающая средний коэффициент активности электролитов с ионной силой раствора:

,

где А, В - константы, зависящие от диэлектрической проницаемости растворителя; а – расстояние наибольшего сближения ионов; I – ионная сила раствора.

В очень разбавленных растворах: , тогда .

Удельное сопротивление: ,

где S – площадь поперечного сечения проводника (электрода ячейки кондуктометра); l – длина проводника (расстояние между электродами кондуктометра).

Удельная электропроводность: .

Уравнение Гендерсона–Госсельбаха:

рH= рКа + lg c(соли) ¤ с(кислоты) ,

где Ка – константа кислотно-основного равновесия слабой кислоты. Она связывает водородный показатель с константой равновесия и концентрацией компонентов буферного раствора.

Фарадея законы – основные законы электролиза, отражающие общий закон сохранения вещества в условиях протекания электрохимической реакции. Согласно первому закону, масса вещества m, прореагировавшего в процессе электролиза, прямо пропорциональна силе тока I и времени электролиза t, т. е. количеству пропущенного электричества:

.

Предполагается, что I не зависит от t.

Согласно второму закону для разных электродных процессов при одинаковом количестве пропущенного электричества Q массы прореагировавших веществ относятся друг к другу так же, как химические эквиваленты этих веществ.

Оба закона объединены уравнением:

,

где М – молекулярная масса вещества, участвующего в электролизе, z – число элементарных зарядов, соответствующее превращению одной молекулы этого вещества, F – постоянная Фарадея, равная 96484,56 Кл/моль.

Хемотроны – электрохимические преобразователи информации. Приборы и устройства автоматики, измерительной и вычислительной техники, действия которых основаны на электрохимических явлениях.

Цепи с переносом – гальванические элементы с диффузионным потенциалом.

Цепи без переноса – гальванические элементы без диффузионного потенциала.

Число переносов ионов – доля ионов отдельных видов в эквивалентной электропроводности для бинарных электролитов.

t+ = λ+ / ( λ++ λ)

Число гидратации – число молекул воды, прочно связанных с ионом.

Эквивалентная электропроводность – электропроводность такого объёма раствора, в котором содержится одна молярная масса эквивалента химического растворенного электролита при расстоянии между электродами 1м:

λ = χ ∙1000 / с.

Электрохимия – раздел физической химии, который изучает системы, содержащие ионы (растворы, расплавы и твердые электролиты), а также процессы и явления с участием заряженных частиц (ионов и электронов), имеющие место на границе раздела двух фаз. В более узком смысле электрохимию можно определить, как науку, изучающую физико-химические процессы, которые сопровождаются появлением электрического тока или, наоборот, возникают под действием электрического тока на химические соединения.

Электрохимический эквивалент (количество вещества эквивалента электрохимического) – количество вещества, претерпевшего химическое превращение на электроде при пропускании 1F количества электричества при условии, что все пропущенное электричество тратится только на превращение данного вещества; имеет размерность мг¤ Кл или г/Кл.

Электрохимический ряд напряжений – последовательность расположения электродов в порядке возрастания их стандартных электродных потенциалов.

Электрохимическая обработка металлов – электрохимическое травление, полирование, анодное формообразование, электрохимическое растворение, электрохимическое оксидирование.

Электрохимические сенсоры. Например, полярографический электрохимический детектор кислорода. На кремниевой пластинке длиной 3 мм, шириной 0,8 мм и толщиной 0,38 мм размещена электрохимическая система: индикаторный электрод из Pt, вспомогательный электрод из Pt и хлорсеребряный электрод сравнения.

Электрофоретический эффект в водном растворе электролита. Ионная атмосфера, знак заряда которой противоположен знаку заряда центрального иона, движется в электрическом поле в противоположном направлении и тем самым тормозит движение центрального иона.

Электрохимическая кинетика – уравнение Нернста справедливо только при условии равновесия, т. е. переходе ионов и электронов в обоих направлениях. Если через электрод протекает дополнительный ток (электролиз или отвод тока от гальванического элемента), то равновесие нарушается и устанавливается потенциал поляризации или перенапряжение, зависящий от плотности тока DЕ:

Еполное.= DЕ – Еравн.

Электрохимическая кинетика рассматривает закономерности, которым подчиняется скорость электродных процессов.

Электроды сравнения – электрохимические системы, предназначенные для измерения электродных потенциалов. Необходимость их использования обусловлена невозможностью измерения абсолютной величины потенциала отдельного электрода. Примером может быть любой электрод, удовлетворяющий требованиям воспроизводимости, постоянства во времени всех характеристик, простоты изготовления. Применяют водородный, каломельный, галогенсеребряный и другие.

Электродвижущая сила ( ЭДС) – потенциал между двумя электродами гальванического элемента.

,

где Rвнеш.– сопротивление внешней цепи; Rвнутр.– сопротивление внутренней цепи.

Электродный потенциал – разность электростатических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом.

Электролизер – прибор, превращающий электрическую энергию в химическую.

Электропроводность электролитов – способность электролитов проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Общая (суммарная) проводимости состоит из проводимости катионов и анионов, которые под действием внешнего электрического поля движутся в противоположных направлениях.

Энергия ионной решётки – энергия взаимодействия 1 моль катионов и анионов в кристаллической решётке:

,

Na – число Авогадро; А – постоянная Маделунга, зависящая от типа решётки; DUреш. - разность энергии 1 моль изолированных ионов Nа+ и Cl- (в виде идеального газа) и ионного кристалла, n – координационное число, ro – равновесное расстояние между ионами.

Эффект напряженности поля (Вина эффект) – при высоких напряженностях поля центральный ион настолько опережает свою ионную атмосферу, что она больше не успевает образовываться. Поэтому релаксационный и электрофоретический эффекты исчезают.

Юрий Александрович Миргород

Раиса Владимировна Гребенникова

Словарь терминов, понятий и законов физической химии

Учебно-методическое пособие

Редактор

Лицензия ИД № 000 от 01.01.2001 г.

.

Издательство КГУ

305000,

Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.- изд. л. 4,6 Тираж 30 экз.

Заказ 1058 .

Отпечатано в лаборатории информационно-методического обеспечения КГУ