Читать онлайн «Основы электрохимии: учебное пособие»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. Акмуллы И. М. БОРИСОВ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ Учебное пособие Уфа 2009 УДК 541. 128 ББК 24. 54 Б 82 Печатается по решению учебно-методического совета Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы Борисов И. М. Основы электрохимии: учеб. пособие [Текст]. - Уфа: Изд-во БГПУ, 2009. – 100 с. В учебном пособии изложены элементарные базовые зна- ния по теоретической электрохимии для бакалавров химиче- ских специальностей. Даны основные понятия, определения и законы теории растворов электролитов, термодинамики и кине- тики электродных реакций. Каждый раздел пособия содержит вопросы для самоконтроля и изложение требований к профес- сиональным компетенциям студента. Дидактический материал пособия служит основой для самостоятельной работы с исполь- зованием изданных ранее учебников. Рецензенты: В. Н. Майстренко, чл. -корр. АН РБ, д-р хим. наук, профессор (НИИ БЖД) Т. Г. Ведерникова, канд. техн. наук, доцент (БГПУ) ISBN 978-5-87978-586-9 © Издательство БГПУ, 2009 © Борисов И. М. , 2009 2  Введение Предмет электрохимии Электрохимия – это раздел физической химии, в котором изучаются физико-химические свойства ионных систем и про- цессы на границе раздела фаз с участием заряженных частиц. Характерной особенностью ионных систем является присут- ствие в них заряженных частиц – ионов. Примерами таких систем служат водные и неводные растворы электролитов, т. е. соедине- ний с ионной и ковалентной полярной связью (соли, кислоты, ос- нования), расплавы солей и оксидов, полимерные соединения с полярными связями или функциональными группами (полиэлек- тролиты). В электрохимических объектах ионная среда, как пра- вило, контактирует с заряженной поверхностью (электродом). Электрический потенциал на этой поверхности (металл, полупро- водник и т. п. ) возникает либо при наложении электрического внешнего поля, либо за счет электрохимической реакции. Электрохимические процессы имеют определенную специ- фику. Во-первых, изучаемые электрохимические системы содер- жат наряду с нейтральными молекулами и заряженные ионы, ко- торые подвержены электростатическим взаимодействиям. Во- вторых, при электрохимических процессах осуществляется пере- нос заряда через границу раздела фаз, например, металл – раствор соли этого металла. В-третьих, при электрохимических реакциях происходят взаимопревращения химической и электрической энергий. Указанные факторы оказывают существенное влияние на термодинамические свойства объектов исследования и на ме- 3 ханизм электрохимических процессов и обусловили выделение электрохимии в отдельную науку.