Κεφάλαιο της φυσικοχημείας που ερευνά τις διεργασίες που. και οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα).

Σχετικά έγγραφα
Φυσικοχημεία για Βιολόγους ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ

Εξετάσεις ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑΣ, τµήµα ΦΥΣΙΚΗΣ, 9/5/2011(A) Ονοµατεπώνυµο: Αρ.Μητρώου:

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 5ου ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 : ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ, ΗΕΔ, ΓΕΦΥΡΑ ΑΛΑΤΟΣ, ΣΤΟΙΧΕΙΟ DANIELL, ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ, ΠΡΟΤΥΠΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ.

3 η Εργαστηριακή άσκηση Γαλβανικά στοιχεία

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΚΕΛΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ. Κλάδος Χημείας που ασχολείται με τις αντιδράσεις οξείδωσης αναγωγής, που είτε παράγουν είτε χρησιμοποιούν ενέργεια.

5η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (Ηλεκτροχημεία)

Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. OFF V/dc. A/ac A/dc V/Ω + γέφυρα άλατος. κίνηση κατιόντων.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Aγωγιμομετρία

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚΕΣ ΟΓΚΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ι Θέμα ασκήσεως Αρχή μεθόδου Θεωρία

Η ηλεκτροχηµεία µελετά τις χηµικές µεταβολές που προκαλούνται από ηλεκτρικό ρεύµα ή την παραγωγή ηλεκτρισµού από χηµικές αντιδράσεις.

Περιβαλλοντική Γεωχημεία

(1) i mig,k = z 2 kf 2 u k c k (2) i mig = i mig,k = z 2 kf 2 u k c k. k=1. k=1

πόλος αποφόρτιση (γαλβανικό στοιχ.) φόρτιση (ηλεκτρολυτικό στοιχ.) (αυθόρµητη λειτουργία) (εξαναγκασµένη λειτουργία zfe c = w el (1) 7-1

l R= ρ Σε ηλεκτρικό αγωγό µήκους l και διατοµής A η αντίσταση δίνεται από την εξίσωση: (1)

ΑΣΚΗΣΗ 8 - Μελέτη της ηλεκτρόλυσης CuSO 4 ΑΣΚΗΣΗ 8. Μελέτη της ηλεκτρόλυσης CuSO 4

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ - ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ. Χρήστος Παππάς Επίκουρος Καθηγητής

Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman.

Δυναμικά στην διεπιφάνεια ηλεκτροδίου Ηλεκτρική διπλοστοιβάδα Ηλεκτρόδια-Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Ηλεκτροχημικά στοιχεία

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά. στοιχεία. Κεφ.6 ηλεκτρολυτικά. στοιχεία. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π.

5. ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ- ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

Θέµατα προηγούµενων εξεταστικών περιόδων. 1 ο Θέµα Ιανουαρίου 2005

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Γαλβανικά στοιχεία Ημιστοιχεία

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΑΝΟΔΙΩΣΗ

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

1.Εισαγωγή. 2.Επιλεκτικά ηλεκτρόδια ιόντων(εηι)

2-1. I I i. ti (3) Q Q i. όπου Q το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο που μεταφέρεται και είναι: (4)

τεκμηρίωση και συνειδητοποίηση επικινδυνότητας λυμάτων αυστηρή νομοθεσία διαχείρισης αποβλήτων Καθαρισμός αποβλήτων

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΜΕΣΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΕΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

Copyright: Κυρατζής Νικόλαος Ευριπίδης, Eκδόσεις Zήτη, Μάρτιος 2005, Θεσσαλονίκη

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) H 298

ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΖΗΜΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΖΗΜΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ (ΑΙΤΙΑ) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΔΙΑΒΡΩΣΗ = ΟΞΕΙΔΩΣΗ

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2

ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ - ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κεφ.4 εξίσωση του Nernst. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π.

Διάβρωση και Προστασία. Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους Μάθημα 6ο

7. Ποιός είναι ο τρόπος γραφής της οξειδοαναγωγικής ημιαντίδρασης στο ημιστοιχείο;

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

[7]. + B z B GGGB FGGG A (z A n) + B (z B+n) A z A (1.1)

Ηλεκτροχημεία Ισορροπίας. Κωνσταντίνος Βλάχος Τμήμα Χημείας Π. Ι. 2018

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον;

ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση

ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κεφ.1 Ηλεκτροδιαλυτική τάση. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π.

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c

Χηµικές Εξισώσεις Οξειδοαναγωγικών Αντιδράσεων

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚEΣ ΓΕΩΧΗΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Αριάδνη Αργυράκη

2.9 Υποατομικά σωματίδια Ιόντα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΧΑΜΕΤΡΙΑ

ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ. ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα- Ιδιότητες - είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

ΜΑΘΗΜΑ - X ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗ Β11 - (Ι) ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΣΤΑ FARADAY ΑΣΚΗΣΗ Β11 - (ΙΙ) ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΩΝ ΙΣΟ ΥΝΑΜΩΝ

1_2. Δυνάμεις μεταξύ φορτίων Νόμος του Coulomb.

Τύποι Χημικών αντιδράσεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο : ΗΜΙΣΤΟΙΧΕΙΑ, ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ, ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΗΜΙΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Διάβρωση και Προστασία. Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους Μάθημα 1ο

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

F el = z k e 0 (3) F f = f k v k (4) F tot = z k e 0 x f kv k (5)

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Κατηγορίες οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων.

Εργαστηριακός υπολογισμός του πρότυπου δυναμικού ενός οξειδοαναγωγικού ημιστοιχείου.

2.3 ΜΕΡΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ. Επιμέλεια παρουσίασης Παναγιώτης Αθανασόπουλος Δρ - Χημικός

Αιωρήματα & Γαλακτώματα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Πεχαμετρία Προσδιορισμός των σταθερών διάστασης μονοπρωτικών και πολυπρωτικών οξέων από μετρήσεις ph

ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ ΚΟΥΛΟΜΕΤΡΙΑ Μ. ΚΟΥΠΠΑΡΗΣ Μ.ΚΟΥΠΠΑΡΗΣ - ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 6: ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

Chapman... 72

k c O z 1, (6.1) k a n = z 1 z 2. (6.2) v = v c v a = k c c O k a c R (6.3)

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ

Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΣΤΟΧΟΙ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

2. J. O M. Bockris, A.K.N. Reddy, Modern Electrochemistry, Vol. 1, Plenum Press, J. O M. Bockris, A.K.N. Reddy, M. Gamboa-Aldeco, Modern

Επιχάλκωση μεταλλικού αντικειμένου και συγκεκριμένα ενός μικρού ελάσματος αλουμινίου με τη μέθοδο της γαλβανοπλαστικής επιμετάλλωσης.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΚΑΘ ΥΨΟΣ (ΟΖΟΝΤΟΒΟΛΙΣΗ)

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

Διάβρωση και Προστασία. Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους Μάθημα 1ο

Αρχές ισοσταθμίσεως της μάζας και ηλεκτρικής ουδετερότητας

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ II

M M n+ + ne (1) Ox + ne Red (2) i = i Cdl + i F (3) de dt + i F (4) i = C dl. e E Ecorr

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε:

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

2H + + 2e GGGB FGGG H 2 (1) (vs SCE) = E 0 H + /H 2. (vs SCE) = V. E = E 1/2 + RT nf ln i L i

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 2 η : Αντιδράσεις σε Υδατικά Διαλύματα. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ LATIMER Επ. Καθηγητής Γερ. Μαλανδρίνος

4. Ηλεκτρικές πηγές και Χημεία.

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2

Ag + (aq) /Ag (s). H ημιαντίδραση αναγωγής και η. Ag (s)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Ανόργανη Χημεία Ι. Ηλεκτροχημεία. Διδάσκοντες: Αναπλ. Καθ. Α. Γαρούφης, Επίκ. Καθ. Γ.

ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Α ΕΞΑΜΗΝΟ

Βασικά σωματίδια της ύλης

Σκοπός: Περιγραφή της συμπεριφοράς των νευρικών κυττάρων και ποσοτικά και ποιοτικά.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Θεοδοσία Τσαβλίδου, Μαρίνος Ιωάννου ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ 2η:Ταξινόμηση των στοιχείων-στοιχεία με ιδιαίτερο ενδιαφέρον

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΛΛΥΝΤΙΚΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Transcript:

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ Κεφάλαιο της φυσικοχημείας που ερευνά τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε διαλύματα ή τήγματα, όπου συμμετέχουν και οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα). Πραγματοποίηση χημικών διεργασιών (αντιδράσεων) με τη συμμετοχή του ηλεκτρικού ρεύματος.

ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ Μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική Ηλεκτροχημικές πηγές ενέργειας (Μπαταρίες Leclanché, Pb, Ni Cd, Na S, Λιθίου, κ.α.), στοιχεία καύσης. Δυνατότητα μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ή χημική (φωτοηλεκτροχημικά στοιχεία) Παρασκευή και ανάκτηση χημικών ουσιών Ηλεκτρομεταλλουργία, Ηλεκτροοργανική σύνθεση Ηλεκτροχημικές εφαρμογές στην αντιμετώπιση της ρύπανσης Επεξεργασία υγρών αποβλήτων ηλεκτροχημική οξείδωση απολύμανση Aνάκτηση μετάλλων από διαλύματα Διάβρωση μετάλλων Ηλεκτροαπόθεση μετάλλων Παθητικοποίηση Ηλεκτρομεταλλουργία Ηλεκτροανάλυση Ηλεκτροχημικός προσδιορισμός ιόντων, αερίων, κτλ.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ Πλεονεκτήματα Καλύτερη ενεργειακή απόδοση σε σχέση με τις καθαρά χημικές διεργασίες (βάρος ρ ς προϊόντος/καταναλωθείσα ενέργεια) ) Επίτευξη μεγαλύτερης εκλεκτικότητας όσον αφορά το επιθυμητό προϊόν της αντίδρασης (καθαρότερα προϊόντα) Ήπιες συνθήκες αντίδρασης (πίεση, θερμοκρασία) Εφαρμοζόμενη τάση, ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος, εύκολα ρυθμιζόμενα μεγέθη, δυνατότητα αυτοματοποίησης Ρύπανση σε μικρότερο βαθμό σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους Μπορούν να ενταχθούν στις καθαρές τεχνολογίες Μειονεκτήματα Οι ηλεκτροχημικές βιομηχανίες απαιτούν μεγαλύτερες επενδύσεις Ηλεκτρική ενέργεια ακριβότερη από τη θερμική

Κόστος παραγόμενης ουσίας ή διεργασίας άμεσα συνδεδεμένο με το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας!!!!!!!!! m=a Q Νόμος του Faraday A=M/nF ηλεκτροχημικό ισοδύναμο

Νόμοι του Faraday 1ος Νόμος του Faraday: Ημάζαmμιάς ουσίας η οποία οξειδώνεται ή ανάγεται στο αντίστοιχο ηλεκτρόδιο, κατά τη διεξαγωγή μιάς ηλεκτροχημικής αντίδρασης, είναι ανάλογη της ποσότητας ηλεκτρισμού Q=It που διέρχεται από το ηλεκτροχημικό σύστημα. 2ος Νόμος του Faraday: Οι μάζες των ηλεκτροαναγόμενων και ηλεκτροοξειδούμενων ουσιών από την ίδια ποσότητα ηλεκτρισμού είναι ανάλογες των χημικών γραμμοισοδυνάμων τους. Συνεπώς, για την οξείδωση ή αναγωγή ενός γραμμοϊσοδυνάμου απαιτείται η ίδια ποσότητα ηλεκτρισμού. Η ποσότητα αυτή ονομάζεται σταθερά του Faraday, συμβολίζεται με F και ισούται με 96493 C. Πρόκειται για την ποσότητα ηλεκτρισμού 6.023 10 23 (Ν) ηλεκτρονίων. 1 Faraday (F)=Na e = 96493 Cmol 1

Αγωγιμετρία Η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος διαμέσου ενός αγωγού οφείλεται στη μεταφορά ηλεκτρονίων από ένα σημείο υψηλού αρνητικού δυναμικού σε ένα σημείο με χαμηλότερο δυναμικό. Η αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος στους ηλεκτρονικούς αγωγούς γ (μέταλλα, ημιαγωγοί) γίνεται, υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου, με την μετακίνηση των ηλεκτρονίων διαμέσου του αγωγού, χωρίς τα άτομα ή τα ιόντα να λαμβάνουν μέρος σ αυτή τη διεργασία.

Αντιθέτως, η αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος στην υγρή κατάσταση γίνεται με τη βοήθεια φορτισμένων σωματιδίων, των ιόντων, τα οποία ονομάζονται κατιόντα και ανιόντα. Σ αυτή την περίπτωση όμως η μεταφορά φορτίου συνοδεύεται και με μεταφορά μάζας. Η διεργασίες αγωγής του ηλεκτρικού ρεύματος σε συστήματα όπου συμμετέχει και η υγρή φάση είναι πολυπλοκότερες αυτής των ηλεκτρονικών αγωγών και συνοδεύονται πάντα και με μεταβολές στη χημική σύσταση πολλών από τα συστατικά τους.

Για την ηλεκτρολυτική αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος όπως φαίνεται και στο Σχήμα χρειάζονται εκτός των ιόντων στην υγρή φάση, δύο ηλεκτρονικοί αγωγοί, ως επι το πλείστον μέταλλα, τα οποία ονομάζονται ηλεκτρόδια (άνοδος, κάθοδος) ) και των οποίων οι φυσικές καιχημικές ιδιότητες δό παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απόδοση αγωγής του ρεύματος. Επίσης, απαραίτητη προϋπόθεση είναι και η ύπαρξη ενός ηλεκτρικού πεδίου προερχόμενο από εξωτερική πηγή συνεχούς τάσης, με τη βοήθεια του οποίου γίνεται η μετακίνηση των ιόντων μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Απουσία πεδίου, όπως και στην περίπτωση των ηλεκτρονικών αγωγών, η κίνηση των ιόντων είναι τυχαία και δεν συνεισφέρει στην αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος

Τα στάδια που κατά κύριο λόγο είναι υπεύθυνα για την αγωγή του ρεύματος σε ένα ηλεκτρολυτικό διάλυμα είναι τα ακόλουθα Μετακίνηση των ιόντων από το εσωτερικό του διαλύματος στην περιοχή του ηλεκτροδίου Απόδοση ή πρόσληψη ηλεκτρονίων από τα ηλεκτρόδια Ηλεκτρονική αγωγή με την μετακίνηση των ηλεκτρονίων από το ένα ηλεκτρόδιο στο άλλο κατά τον κλασσικό τρόπο.

Αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος

Ηλεκτρολυτικοί αγωγοί γνήσιος ηλεκτρολύτης Εν δυνάμει ηλεκτρολύτης CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 O +

Αγωγιμότητα ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων Για τα ηλεκτρολυτικά λ άδιαλύματα ο νόμος του Ohm ισχύει όταν ο αριθμός των φορέων του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ανεξάρτητος του εφαρμοζόμενου δυναμικού (δεν λαμβάνει χώρα διάσπαση της ουσίας) και Η ταχύτητα κίνησης των φορέων του ρεύματος είναι ανάλογη της βαθμίδας του δυναμικού

Νόμος του Ohm V RI R l A 1 l RA

Νόμος του Ohm για ηλεκτρολυτικά διαλύματα 1000 Cz Λ: ισοδύναμη αγωγιμότητα

Εξάρτηση της Λ από τη συγκέντρωση τύπος του Kohlrausch Ισχυροί ηλεκτρολύτες ( A ) C ασθενείς ηλεκτρολύτες (Onsager) ( ) C

Εξάρτηση της Λ από τη συγκέντρωση

Ο λόγος της αύξησης της αγωγιμότητας ενός διαλύματος με μείωση της συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη οφείλεται στο γεγονός, ότι εξασθενούν τα λεγόμενα επιβραδυντικά φαινόμενα και ελαχιστοποιείται η επιδρασή τους στην ωμική συμπεριφορά του διαλύματος. Υπό τον όρο επιβραδυντικά φαινόμενα εννοούνται αυτό της ασυμμετρίας, το ηλεκτροφορητικό φαινόμενο και το φαινόμενο δημιουργίας ζευγών ιόντων. Τα τρία αυτά φαινόμενα σε συνθήκες άπειρης αραίωσης εκμηδενίζονται με αποτέλεσμα την ευκολότερη μετακίνηση των ιόντων στο διάλυμα.

Συντελεστής ενεργότητας Ιονική ισχύς Η απόκλιση από την ιδανική συμπεριφορά των ηλεκτρολυτών, λόγω των διαφόρων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ιόντων και των μορίων του διαλύτη στο ηλεκτρολυτικό μέσο, περιγράφονται επίσης με δύο πολύ γνωστές παραμέτρους τον συντελεστή ενεργότητας των ιόντων και την ιονική ισχύ ενός διαλύματος.

Συντελεστής ενεργότητας f i ο συντελεστής ενεργότητας του εκάστοτε ιόντος, οοποίοςπαίρνειτιμέςμεταξύτου0και 1. Χαμηλές τιμές σημαίνουν μεγάλη απόκλιση από την ιδανική συμπεριφορά, ενώ το αντίθετο ισχύει για υψηλές τιμές του. a fc i i i

Ζn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu Cu + 2e - Cu 2+ Zn Zn 2+ + 2e -

Ιονική ισχύς Όσο μεγαλύτερη είναι η ιονική ισχύς τόσο μεγαλύτερη είναι η απόκλιση του διαλύματος από την ιδανική συμπεριφορά. I 1 n C z 2 i i 2 i 1

Αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος

Αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος

Ηλεκτροχημική Διπλοστοιβάδα

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΜΙΣΤΟΙΧΕΙΑ A + B A z + B z+ Ζn+ Cu 2+ A+ ze - A z- B B +z +ze - Zn 2+ + Cu Cu + 2e - Cu 2+ Zn Zn 2+ +2e -

Γαλβανικά στοιχεία ονομάζονται εκείνα τα ηλεκτροχημικά συστήματα στα οποία μετά από σύνδεση των ηλεκτροδίων εξωτερικά με έναν ηλεκτρονικό αγωγό λαμβάνουν χώρα αυθόρμητα χημικές (ηλεκτροχημικές) δράσεις, οι οποίες μετατρέπουν την αποθηκευμένη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική. Πρόκειται για στοιχεία τα οποία έχουν ευρεία πρακτική εφαρμογή και στα οποία ανήκουν οι επαναφορτιζόμενες ή μη μπαταρίες και τα στοιχεία καύσης. Ηλεκτρολυτικά στοιχεία, ονομάζονται εκείνα τα ηλεκτροχημικά συστήματα στα οποία η εφαρμογή ενός εξωτερικού δυναμικού μεγαλύτερο από το δυναμικό ισορροπίας έχει σαν αποτέλεσμα την έναρξη χημικών αντιδράσεων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η ηλεκτροχημική σύνθεση διαφόρων χημικών ενώσεων.

Σχηματική παράσταση ενός γαλβανικού (Α) και ενός ηλεκτρολυτικού στοιχείου (Β)

Κάθε ηλεκτροχημικό σύστημα ανεξαρτήτως αν ανήκει στα γαλβανικά ή στα ηλεκτρολυτικά στοιχεία αποτελείται από δύο επι μέρους συστήματα μετάλλου/ηλεκτρολύτη τα οποία ονομάζονται ημιστοιχεία ή ηλεκτρόδια. Τα δύο αυτά συστήματα έρχονται σε ηλεκτρική επαφή εξωτερικά μέσω ηλεκτρονικών αγωγών και εσωτερικά μέσω ενός πορώδους διαφράγματος το οποίο επιτρέπει την ηλεκτρική επαφή, εμποδίζει όμως την ανάμειξη των διαλυμάτων. Μπορεί όμως η επαφή των δύο ημιστοιχείων να είναι και άμεση όταν χρησιμοποιείται κοινός ηλεκτρολύτης.

Γαλβανικό Στοιχείο Daniel

Εξίσωση Peters Nernst Εξίσωση Van t Hoff Εξίσωση Peters Nernst

Η ΗΕΔ ενός γαλβανικού στοιχείου είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των επιμέρους πτώσεων τάσης στις διάφορες διεπιφάνειες που σχηματίζονται κατά τη δημιουργία του στοιχείου. Από αυτές τη μεγαλύτερη σπουδαιότητα κατέχει η πτώση τάσης στη διεπιφάνεια που σχηματίζεται μεταξύ του μετάλλου και του ηλεκτρολυτικού διαλύματος (φ 1 φ 2 και φ 3 φ 4 ) και ονομάζεται απόλυτο δυναμικό του ηλεκτροδίου. Το απόλυτο δυναμικό ενός ημιστοιχείου, αν και μεγάλης σπουδαιότητας, είναι μέγεθος που δυστυχώς δεν είναι δυνατόν να μετρηθεί, λόγω του γεγονότος ότι για τη μέτρησή του είναι αναγκαία και η ύπαρξη ενός δεύτερου ηλεκτροδίου (ημιστοιχείου), με αποτέλεσμα να είναι δυνατή μόνο η μέτρηση της διαφοράς δυναμικού του στοιχείου και όχι το δυναμικό του ημιστοιχείου. Για το λόγο αυτό, βάσει σύμβασης, τα απόλυτα δυναμικά των ημιστοιχείων μετρούνται ως προς ένα ημιστοιχείο αναφοράς, το απόλυτο δυναμικό του οποίου ορίζεται αυθαίρετα ως μηδέν.

Το ημιστοιχείο αυτό είναι το πρότυπο ηλεκτρόδιο του υδρογόνου (ΠΗΥ). Η εισαγωγή του ηλεκτροδίου αναφοράς για τη μέτρηση του δυναμικού ενός ημιστοιχείου είναι μεγάλης θεωρητικής και πρακτικής σημασίας, δό διότι μας επιτρέπει να συγκρίνουμε τα δυναμικά των διαφόρων ημιστοιχείων ως προς την οξειδωτική και αναγωγική ικανότητα τους. Tα δυναμικά των ημιστοιχείων που μετρούνται ως προς το πρότυπο ηλεκτρόδιο του υδρογόνου (ΠΗΥ) ονομάζονται τώρα κανονικά δυναμικά των ημιστοιχείων. Κανονικό δυναμικό ημιστοιχείου ονομάζεται το δυναμικό του γαλβανικού στοιχείου που προκύπτει από το συνδυασμό του ημιστοιχείου αυτού, ενεργότητας ιόντων ίση με τη μονάδα, με το πρότυπο ηλεκτρόδιο του υδρογόνου, του οποίου το δυναμικό κατά σύμβαση είναι ίσο με το μηδέν.

Ηλεκτροχημική Σειρά Ημιστοιχείων Ημιστοιχείο ράση Ε ο (V) Li + /Li Li Li + +e- -3.045 Mg +2 /Mg Mg Mg +2 + 2e- -2.363 Al +3 /Al Al Al +3 +3e- -1.662 Mn +2 /Mn Mn Mn +2 + 2e- -1.180 Zn +2 /Zn Zn Zn +2 +2e- -0.763 Cd +2 /Cd Cd Cd +2 + 2e- -0.403 Pb +2 /Pb Pb Pb +2 + 2e- -0.126 Pt/H 2, H+ 2H + +2e - H 2 0.000000 Cu +2 /Cu Cu +2 +2e - Cu 0.337 Hg + /Hg Hg+ +e - Hg 0.789 Ag + /Ag Ag + + e - Ag 0.799 F - /F 2 F 2 + 2e - 2F - 2.850

υναμικά οξειδοαναγωγής και οι αντίστοιχες ενέργειες Fermi των ημιστοιχείων Fe +2/+3, Zn/Zn +2 και του κορεσμένου ηλεκτροδίου του καλομέλανα (SCE) ως προς το πρότυπο ηλεκτρόδιο του υδρογόνου (ΠHE)

Χαρακτηριστική καμπύλη ρεύματος-δυναμικού πόλωσης ενός ιδανικά πολούμενου και ενός ιδανικά μη πολούμενου ηλεκτρόδιου.

Καμπύλη ρεύματος-δυναμικού πόλωσης ενός μεταλλικού ηλεκτροδίου

Μεταφορά φορτίου σε ηλεκτρολυτικό διάλυμα

Φωτοηλεκτροχημικά Στοιχεία

Εργασίες 2011-20122012

ΕΠΑΝΑΦΟΡΤΙΖΟΜΕΝΕΣ ΚΑΙ ΜΗ ΕΠΑΝΑΦΟΡΤΙΖΟΜΕΝΕΣ ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ MnO 2 /Zn ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΛΙΘΙΟΥ ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΜΟΛΥΒ ΟΥ-ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΕΣ FUEL CELLS, ΚΕΛΛΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 1 FUEL CELLS, ΚΕΛΛΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 2 ΙΑΒΡΩΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ 1 ΙΑΒΡΩΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ, ΟΞΕΙ ΩΣΗ ΤΟΞΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ, ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΤΟΞΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΗΛΕΚΡΤΟΧΗΜΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΟΞΕΙ ΩΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ELECTROANALYSIS ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΧΛΩΡΙΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ (ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ) ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΨΕΥ ΑΡΓΥΡΟΥ/ΧΑΛΚΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ