Компания СИМАС Москва, Варшавское шоссе д.125 стр.1 +7 (495) 980 — 29 — 37, +7 (916) 942 — 65 — 95 [email protected] | Принятые единицы измерения и сокращенияПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ Единицы измерения электротехнических величин
Единицы измерения механических величин
Единицы измерения термических и термодинамических величин
|
какая между ними разница, как они обозначаются, как перевести вольты в ватты
Основными единицами измерения, регламентирующими показания электрического тока, являются ватт и вольт. Во всех руководствах по эксплуатации и паспортах эти показатели присутствуют.
Что такое ватт и вольт
1 вольт равен единице напряжения, созданного электрическим током, на концах проводящего устройства, предназначенного для тепловыделения мощностью в 1 ватт при постоянной электротехнической характеристике, проходящим через проводник. Характеристика вольта также определяется как разность потенциалов между двумя измеряемыми точками, при передвижении заряда в один кулон из точки А в точку В, когда требуется выполнить работу величиной в 1 джоуль.
Вольты, ватты и амперы1 Вт – показатель мощности, при котором за секунду выполняется работа равная 1 Дж. Получается, что Вт считается производной от двух величин. Мощность и напряжение имеют соотношение:
1Вт = 1В*1А
ФормулыЧтобы иметь представление, что такое мощность, необходимо мыслить логически. Если считать, что это просто сила, такое заключение будет неверным. Чтобы правильно дать оценку физической величине, достаточно знать, что мощность является скоростью, с которой устройство потребляет энергию.
К примеру, лампа может давать яркий либо тусклый свет, зависит от того, с какой скоростью потребляется энергия. Если яркость выше, то расход больше, и наоборот.
Внимание! Показатель мощности распространяется на все электрические приборы, но она не всегда связана с электроэнергией. Это основное различие показателей.
Основные величины тока- Тепловая – определяется по температурным параметрам.
- Электрическая – показатель учитывается в электрических приборах, в том числе в лампочках.
- Механическая, определяемая по количеству лошадиных сил.
Все перечисленное относится к физическим характеристикам.
Как они обозначаются
Вт – это ватт или вольт, некоторые затрудняются ответить. Обозначение Вт отмечалось уже в позапрошлом веке в Великобритании. Название мере было дано в честь знаменитого ученого, идеолога промышленной революции, Джеймса Ватта, который был также создателем первого парового двигателя.
Множество лет он потратил на изучение этого показателя и для измерения использовал лошадиную силу.
Вольт – единица, названная в честь великого физика Алессандро Вольта. Вольт определяется как разница напряжений или потенциалов на концах проводника, а также между токопроводящими участками цепи.
Обозначение величин:
- Вт – ватт
- В – вольт.
Это принятая аббревиатура (сокращение) в международной системе.
Какая разница между Вт и В (В и А)
Чем отличается вольт от показателя ампера: Вольт – единица измерения напряжения, а ватт – мощности. В – это разница, создаваемая в электрическом потенциале на линии провода, когда ток с силой в 1А рассеивает единицу мощности, то есть напряжение. Определение напряжения заключается в том, что это потенциал электричества между разными точками. Наряду с этим он используется, чтобы обозначить разницу потенциальной энергии электрического заряда между точками. Источник энергии – это напряжение, представляющее затраченную или потерянную энергию.
О мощностиВнимание! Напряжение гипотетически напоминает давление, создаваемое в цепи и проталкивающее электроны.
На двух путях должно быть обеспечено прохождение тока. Эта характеристика считается общей энергией для перемещения заряда. Определение напряжения основано на том, что отрицательные заряды притягиваются к высоким показателям, а положительные – к низким.
Вт – скорость выполнения работы. Скорость поддерживается на уровне 1 метра в секунду против постоянной силы противодействия в 1 ньютон. Если рассматривать относительно электромагнетизма, единицей считается скорость выполнения работы при прохождении 1 ампера через разность потенциалов показателем в 1В. Ватт – это мера мощности.
МощностьМощность – это энергический поток, с которым осуществляется потребление энергии. Бывает, что в описании прибора встречается вместо кВт – кВА. Чтобы определить это значение, следует знать, что измеряется в кВА.
На выполнение работы полностью энергия не затрачивается, а напротив:
- Одна из фракций становится активной, то есть выполняет работу либо трансформируется в иную форму.
- Другая фракция реактивная. Энергия направляется в электромагнитное поле.
Внимание! Эти величины разные, несмотря на одинаковую соразмерность. Чтобы не допускать путаницы, показатель измеряется не в ваттах, а вольт-амперах.
Механическая мощностьКакое напряжение измеряется в вольтах и ваттах
Напряжение в ваттах или в вольтах измеряется по индивидуальным критериям. Измерения напряжения осуществляется в Вольтах, а на чертежах обозначается буквой V. Напряжение замеряется прибором – вольтметром. Последние устройства могут быть:
- Аналоговыми.
- Цифровыми.
Более точными являются первые.
В портативные устройства встроены вольтметры, и этим инструментом пользуются электрики. Аналоговые приборы установлены на электрических панелях: распредщиты и генераторы. Новейшее оборудование поставляется в комплекте с цифровыми счетчиками.
Величина напряжения в соответствии с международными стандартами устанавливается:
- Киловольт – кВ.
- Милливольт – мВ.
- Вольт – В.
- Мегавольт – МВ.
- Микровольт – мкВ.
Важно! В ваттах (киловаттах) измеряется мощность. Эта величина связана с напряжением прямо пропорционально, а также с величиной силы тока. Основное отличие – это обозначение установленных показателей, согласно системе измерений.
Как перевести вольты и ватты и наоборот
Чтобы правильно выполнить задачу, связанную с переводом вольтов в ватты, можно руководствоваться следующим алгоритмом:
- В руководстве по эксплуатации электроприбора нужно найти значение мощности. Зачастую компании указывают эту величину в вольт-амперах. Это обозначение показывает максимальное количество потребляемой электроэнергии. Так оно приравнивается к значению мощности.
- Определить КПД источника питания по особенностям конструктивного исполнения и количеству подключенных к нему приборов. Как правило, этот коэффициент устанавливается в диапазоне от 0,6 до 0,8.
- Перевести вольтамперные показатели в Вт: узнать активную мощность энергетического оборудования, предназначенного для снабжения бесперебойным питанием.
Важно! Вычислить количество ватт достаточно перемножением вольт-ампер на КПД.
Наглядное изображение напряжения и тока- Перевод из Вт в В проходит по обратной схеме: ватты нужно разделить на коэффициент полезного действия.
При выборе источника питания от завода-изготовителя не всегда бывает понятно, сколько мощности выдает прибор. Поэтому рекомендуется изучить технические параметры, указанные в инструкции, чтобы осуществить корректный перевод из одной величины в другую.
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Принятые обозначения физических единиц русский / английский (Вольт, джоуль…) Поделиться:
| |||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | ||||||
Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator |
%d0%b2%d0%be%d0%bb%d1%8c%d1%82 — со всех языков на все языки
Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский
Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАлтайскийАрабскийАварскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийКаталанскийЧеченскийЧаморроШорскийЧерокиЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийДатскийНемецкийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГалисийскийКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнгушскийИсландскийИтальянскийИжорскийЯпонскийЛожбанГрузинскийКарачаевскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийЛатинскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийМонгольскийМалайскийМальтийскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПуштуПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийРусскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиТамильскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВодскийВьетнамскийВепсскийИдишЙорубаКитайский
Сокращения и символы / КонсультантПлюс
СОКРАЩЕНИЯ И СИМВОЛЫ
киловольт-ампер | |
киловольт-ампер реактивный | |
(введено решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 17.03.2020 N 37) | |
килограмм-сила | |
лошадиная сила | |
процент содержания по массе | |
метр кубический в час | |
миллиэквивалент | |
процент содержания по объему | |
квадратный сантиметр | |
кубический сантиметр | |
сантиметр(ы) в секунду | |
градус Цельсия | |
Американское Общество испытания материалов | |
International Nonproprietary Name, Международное несобственное название | |
International Nonproprietary Name Modified, Международное модифицированное несобственное название | |
International Organization for Standardization, Международная организация по стандартизации | |
указанный цифровой код использовался в предыдущей редакции ТН ВЭД, но имел другой охват товаров |
Открыть полный текст документа
Вольт и ватт: в чем разница?
Люди часто путают единицы измерения тех или иных физических величин, особенно если они похожи по звучанию и употребляются в одной и той же области. Так и происходит с вольтами и ваттами. Эти единицы хоть и обе относятся к электротехнике, но измеряют разные ее параметры. Ни одна из этих единиц не входит в международную систему единиц (СИ), но они обе являются стандартными и общепринятыми.
Отличия
В ваттах (Вт) измеряют мощность. При мощности в 1 Вт за электрическим током за секунду совершается работа в 1 джоуль. Соответственно, ватт – единица производная от других единиц. Мощность прямо зависит от напряжения и равна его произведению с силой тока, поэтому вместо ватта зачастую употребляется вольт·ампер.
Вольт (В) характеризует напряжение (либо разницу электрических потенциалов или электрического потенциала и электродвижущей силы, что, по сути, является одним и тем же). Это величина того электрического напряжения, которое необходимо на концах проводника, чтобы при силе постоянного тока в 1 ампер устройству с мощностью 1 ватт выделилось количество теплоты. Иная характеристика для этой единицы – разность электропотенциалов в двух точках, для перемещения заряда в 1 кулон между которыми потребуется совершение работы в 1 джоуль.
Ток – это движение заряженных частиц по какому-то проводнику из области большего потенциала в область меньшего. И разница в потенциалах между двумя точками – это и есть напряжение на этом участке.
Однако все эти объяснения достаточно мудреные. Суть этих единиц будет несколько проще понять на аналогии, сравнив электричество с рекой:
- Напряжение в вольтах – разница между уровнями воды в разных местах речки;
- Мощность в ваттах – произведение этой разницы на количество протекшей по этому участку за секунду воды.
Применение
Обе единицы являются важными характеристиками любого электрического оборудования, поэтому обязательно указываются в технической документации к нему. Нередко мощность указывают и вольт·амперах и в ваттах. Хотя для ряда приборов эти показатели будут одинаковыми, для некоторых, например, компьютерного оборудования, вольт·амперная характеристика будет больше. Это происходит потому, что она показывает полную мощность — произведение подаваемого на прибор напряжения на силу потребляемого им тока, в то время как реальная потребляемая этим устройством мощность может быть меньше, а разница пойдет на нагрев устройства.
Активность потовых желез, температура и индивидуальные вариации также влияют на Вольт-амперную характеристику кожи. | Sweat gland activity, temperature, and individual variation also influence the voltage-current characteristic of skin. |
Толщина диэлектрика находится в диапазоне нанометров на Вольт. | The dielectric thickness is in the range of nanometers per volt. |
Толщина диэлектрика электролитических конденсаторов очень тонкая, в диапазоне нанометров на Вольт, но напряжения этих оксидных слоев достаточно высоки. | The dielectric thickness of electrolytic capacitors is very thin, in the range of nanometers per volt, but the voltage strengths of these oxide layers are quite high. |
Опять же толщина пленки зависит от напряжения анодирования и обычно колеблется от 18 до 23 Ангстрем на вольт в зависимости от электролита и температуры. | Again the film thickness is dependent on the anodizing voltage and typically ranges from 18 to 23 Angstroms per volt depending on electrolyte and temperature. |
Они рассчитаны либо на относительные обороты, либо на КВ. Число Kv говорит, сколько оборотов в минуту будет вращаться двигатель на Вольт. | They are rated either in relative turns or Kv. The Kv number tells how many RPM the motor will turn per volt. |
Другие результаты | |
Этот иностранный рабочий получил 20 000 вольт во время работы над городской энергосистемой. | This foreign contractor’s had 20,000 volts passed through him working on the city grid. |
К охлаждающим устройствам попробую протянуть 220 вольт от сушилки. | I’ll try and pull 220-volt power from the washer-dryer for all the cooling units. |
Мы выбиваемся из сил, чтобы Вольт искренне верил, что все реально. | We jump through hoops to make sure Bolt believes everything is real. |
Каждый провод защищен медным покрытием, которое я перегружаю напряжением в 110 вольт. | Each of those wires is protected by a copper sheath which I’m overloading with 110 volts of electricity. |
Эта линия электропередач надо мной напряжением в сотни тысяч вольт создает мощное электрическое поле, которое излучается вокруг самой линии. | Inside that power line above me hundreds of thousands of volts of electricity are creating a massive electric field radiating out from around the line. |
У нас есть инвертер, чтобы получить 117 Вольт переменного тока, а также вы получаете горячую воду. | We have AC and DC, get 12 volts DC, so that could be used for certain have an inverter in there, so you get 117 volts AC. |
Между прочим, для изменения состояния требуется миллисекундный импульс двух вольт напряжения. | To change its state, by the way, takes two volts from a millisecond pulse. |
Локальные системы в одном здании можно было бы подключить к локальному постоянному низковольтному источнику постоянного тока или к сети переменного тока в 230 вольт, чтобы улучшить безопасность электроснабжения. | Local systems in one building could be connected to local low-voltage DC or 230V AC grids to improve the security of supply. |
Когда нужна однофазная или трехфазная сеть переменного тока в 230 вольт (чтобы снабжать энергией большие машины), должен использоваться инвертор. | When single-phase or three-phase 230V AC power is needed (say, to power larger machines), an inverter must be used. |
В то время как Приус является обычным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, имеющим маленький электромотор, Вольт будет электрическим транспортным средством, имеющим при себе двигатель. | While the Prius is a normal ICE automobile with a small motor, the Volt will be an electric vehicle with an engine alongside. |
Электрошокер заряжен до 40 000 вольт, но когда разряд контактирует с кожей, напряжение составляет 1400. | The stun gun is set at 40,000, but when the probes make contact with the skin, the voltage drops to 1,400. |
Знаете, док, похоже, она права, сами видите, много ли мне пользы принес этот жалкий десяток вольт. | Y’know, she might be right, Doc; look at the good that few measly volts have done me. |
И несмотря на это, она бродила по ж/д путям после того как была зарезана и пропустила 10 000 вольт сквозь свой мозг? | And yet last night, she’s walking down the train tracks after getting zapped with 10,000 volts in her noggin? |
В начале 80-х он руководил секретной операцией под названием Вольт. | In the early ’80s he oversaw a Black Ops project called MJ Volt. |
На каждый наручник подается 50 000 вольт по нажатию на кнопку. | Each with a payload of 50,000 volts that can be triggered by any member of the detail with the touch of a button. |
Достаточное количество вольт способно усмирить любого, хоть человека, хоть зомби | Enough volts would humble any man or zombie. |
пять с лишним тысяч километров ограды под напряжением в шестьдесят тысяч вольт. | … upwards of five thousand kilometres of fencing at sixty thousand volts. |
Они колеблются, вздыхают, дрожат и охают, но включают последний тумблер, 450 вольт, | They hesitate, sigh, tremble and groan, but they advance to the last switch, 450 volts, |
В электрошоке. 10 000 вольт. | Electric shock! Ten thousand volts. |
Мой аккумулятор вырабатывает 12,9 вольт. | My battery is producing 12.9 volts. |
Можно увеличить амплитуду до 3 вольт? | Can we increase the amplitude to 3 volts, please? |
Ты взял на себя труд заключить своего сына в сумасшедшем доме и подвергнуть его разрядам в 600 вольт только чтобы скрыть свои грехи. | You went through all the trouble of having your own son committed to an asylum… and shooting 600 volts of electricity through his body… just to cover up your trespasses. |
Я увеличил количество вольт на зарядном устройстве. | I upped the volts on the charger. |
Джей, ты нашел кого-нибудь, кто связан с проектом Вольт? | Jay, did you find anyone else associated with this Project Volt? |
Вот тебе ржавая батарейка на девять вольт. | Here’s a rusted nine volt battery for you. |
Её ударит током в 10000 вольт. | She gets zapped by 10,000 volts. |
Её ударит током в 10 000 вольт. | She gets zapped by 10, 000 volts. |
Генератор на 120 вольт, бар, газовая плита. | Has a 120-volt generator, wet bar, gas range. |
Но сколько, ты думаешь, у нас есть вольт с двумя фунтами пенни в электрощитке? | But how many volts do you think we have with two pounds of pennies jammed in the fusebox? |
От скачка в 1200 вольт сработает общая тревога. | 1200 volt power surge will just set off the other alarms. |
Проект Вольт всего лишь провел массу экспериментов. | Project Volt didn’t achieve anything other than losing a ton of dough. |
Не желаю, черт возьми, чтобы старая ведьма угостила меня тремя тысячами вольт. | And I damn well don’t want to have some old fiend of a nurse after me with three thousand volts. |
Они не помещались ни в операторской гамма-пушки, ни в операторской длиннофокусных рентгеновских установок на сто двадцать и двести тысяч вольт. | There was no accommodation for them either in the ‘gamma-gun’ unit or in the unit with the long-focus 120,000- and 200,000volt X-ray installations. |
Осторожнее, здесь две тысячи вольт. | careful. There’s 2,000 volts running through that thing. |
И что произошло после того, как вы ударили его в третий раз разрядом в 1400 вольт? | And what happened after you shot him the third time with 1,400 volts? |
Если они дадут разряд Берни с достаточным количеством вольт, сможет ли это вообще очистить его память? | If they pump Bernie with enough volts, could they completely wipe out his memory? |
Технически, эту женщину, вероятно, ударило разрядом в пятьдесят тысяч вольт. | Technically, this woman might have been shot with 50,000 volts of electricity. |
Каждый мог бы использовать разряд в тысячу вольт время от времени… прочищает мозги от дурных мыслей. | Everyone could use a few thousand volts From time to time — it clears the mind. |
Похоже, Ваш друг не знал, что в Восточной Германии в розетках напряжение 220 Вольт. | Evidently, your friend did not realise that here in East Germany we use 220 volt current. |
Если будет меньше 14 вольт… а показывать должен 14 вольт… | The volt meter reads less than 14 volts… you know, it should read 14. |
Итак, еще раз, сколько вольт выделилось? | So again, how many electron volts? |
Но около 6 тысяч вольт напряжение этого карниза. | But there’s about 6000 volts shooting across this table here. |
Рыба выделила разряд напряжением в 240 вольт такой же, как в обычной сети, но всё же приблизительно в 10 раз меньше, чем в лейденской банке. | The fish gave a shock of about 240 volts, the same as mains electricity, but still roughly 10 times less than the Leiden jar. |
Под моей обшивкой разряд в З000 вольт хочешь ощутить его на себе? | There are 3000 volts running under my paintjob. Would you like to feel what’s like? |
Там через ваше тело пропускают 200 миллионов вольт, и потом вы остаток своих дней проведете в пепельнице. | Once they pump 200 million volts of electricity through your body, you have a tendency to spend the rest of your days in an ashtray. |
Попробуешь что-нибудь вытворить, и получишь разряд в 100 000 вольт прежде, чем сделаешь вдох. | If you try anything, you’re gonna get 100,000 volts before you take a breath. |
Если ты взглянешь на правый телевизор то получишь разряд током в 10.000 вольт. | If you so much as glance at the right TV, I’m giving you 10,000 volts. |
Четыреста вольт всего от двух девятивольтовых батареек. | 400,000 volts running off two nine volts batteries. |
ты сгенерировал больше чем квадриллион электрон-вольт? | You generated more than a quadrillion electron volts? |
50000 вольт электричества проходят в мышечные ткани его скелета. | 50,000 volts of electricity are now passing into your skeletal muscle tissue. |
В результате между облаками и землей возникает разность потенциалов с напряжением до 100 млн. вольт. | This can create a potential difference, a voltage between the cloud and the ground of as much as 100 million volts. |
Неверно. 150 вольт. Мокрая утка. | Incorrect. 150 volts, wet duck. |
Он считал, что Вольт пересек черту электрических экспериментов и вторгся в сферу Бога, что было равносильно ереси. | He believed Volta had crossed a fundamental line — from electrical experiments into God’s realm, and that was tantamount to heresy. |
Двухдюймовые проводники, выдающие 7200 вольт. | Two inch conduits pumping out 7,200 volts. |
Послушайте, если вы пропустите 10 тысяч вольт через это самодельное устройство, то оно взорвется, в любом случае. | Look, if you push ten thousand volts through this lash up you’ll blow it anyway! |
Стандартный потенциал восстановления — Chemistry LibreTexts
Введение
Стандартный восстановительный потенциал относится к категории, известной как стандартные потенциалы ячейки или стандартные электродные потенциалы. Стандартный потенциал ячейки — это разность потенциалов между катодом и анодом. Для получения дополнительной информации просмотрите Cell Potentials. Все стандартные потенциалы измерены при 298 К, 1 атм и 1 М растворах.
Стандартные понижающие потенциалы
Как указано выше, стандартный потенциал сокращения — это вероятность того, что вид будет сокращен.o (СОП) \]
Как экспериментально определяются стандартные восстановительные потенциалы
Стандартный восстановительный или окислительный потенциалы можно определить с помощью SHE (стандартного водородного электрода).
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Стандартный водородный электродВо всем мире считается, что водород имеет нулевой потенциал восстановления и окисления. Следовательно, когда измеряется стандартный восстановительный и окислительный потенциал химических соединений, это фактически разница в потенциале водорода.Используя гальванический элемент, в котором одна сторона представляет собой SHE, а другая сторона представляет собой половину элемента из неизвестного химического вещества, разность потенциалов от водорода может быть определена с помощью вольтметра. Таким образом можно определить как стандартные восстановительные, так и окислительные потенциалы. Когда определяется стандартный потенциал восстановления, неизвестные химические соединения восстанавливаются, в то время как водород окисляется, а когда определяется стандартный потенциал окисления, неизвестные химические соединения окисляются, в то время как водород восстанавливается.На следующих диаграммах показано, как определяется стандартный восстановительный потенциал.
- Рисунок (2) — Определение стандартного восстановительного потенциала меди
- Cu 2 + (водн.) + 2e — → Cu (s) E = +0,34
Как применяются стандартные понижающие потенциалы
Стандартные восстановительные потенциалы используются для определения стандартного потенциала ячейки. Стандартный потенциал восстановительной ячейки и стандартный потенциал окислительной ячейки можно объединить для определения общих потенциалов ячейки гальванической ячейки.o_ {уменьшение} \ text {реакции на аноде} \]
Серия действий
При определении стандартного потенциала клеток необходимо идентифицировать окисленные и восстановленные виды. Это можно сделать с помощью серии занятий. Приведенная ниже таблица представляет собой просто таблицу стандартных потенциалов восстановления в порядке убывания. Виды наверху имеют большую вероятность восстановления, в то время как те, что внизу, имеют большую вероятность окисления. Следовательно, когда разновидность наверху соединяется с разновидностью внизу, та, которая находится наверху, становится восстановленной, а та, что внизу, окисляется.Ниже представлена таблица стандартных восстановительных потенциалов.
Половина реакции восстановления | Стандартный понижающий потенциал (В) |
---|---|
F 2 (г) + 2e — → 2F — (водн.) | +2,87 |
S 2 O 8 2 — (водн.) + 2e — → 2SO 4 2 — (водн.) | +2.01 |
O 2 (г) + 4H + (водн.) + 4e — → 2H 2 O (л) | +1.23 |
Br 2 (л) + 2e — → 2Br — (водн.) | +1.09 |
Ag + (водн.) + E — → Ag (s) | +0,80 |
Fe 3 + (водн.) + E — → Fe 2 + (водн.) | +0.77 |
I 2 (л) + 2e — → 2I — (водн.) | +0,54 |
Cu 2 + (водн.) + 2e — → Cu (s) | +0,34 |
Sn 4 + (водн.) + 2e — → Sn 2 + (водн.) | +0,15 |
S (т) + 2H + (водн.) + 2e — → H 2 S (г) | +0.14 |
2H + (водн.) + 2e — → H 2 (г) | 0,00 |
Sn 2 + (водн.) + 2e — → Sn (г) | -0,14 |
V 3 + (водн.) + E — → V 2 + (водн.) | -0,26 |
Fe 2 + (водн.) + 2e — → Fe (s) | -0.44 |
Cr 3 + (водн.) + 3e — → Cr (s) | -0,74 |
Zn 2 + (водн.) + 2e — → Zn (s) | -0,76 |
Mn 2 + (водн.) + 2e — → Mn (s) | -1,18 |
Na + (водн.) + E — → Na (s) | -2.71 |
Li + (водн.) + E — → Li (s) | -3,04 |
Ссылки
- Петруччи, Харвуд, Сельдь и Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения. 9 изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education, 2007.
- Жумдал, Жумдал. Химия. 7-е изд. Бостон, Нью-Джерси: Massachusetts Houghton Miffle Company, 2007.
Верно или неверно
- Водород имеет окислительный потенциал 0.
- Стандартный окислительный потенциал не очень похож на стандартный восстановительный потенциал.
- Стандартный потенциал восстановительной ячейки и стандартный потенциал окислительной ячейки нельзя комбинировать.
Решения
- Истинно
- Неверно: стандартный окислительный потенциал очень похож на стандартный восстановительный потенциал
- Неверно: стандартный потенциал восстановительной ячейки и стандартный потенциал окислительной ячейки можно объединить для определения общего потенциала ячейки
Практические задачи
- Что измеряет стандартный потенциал сокращения?
- В чем разница между стандартным восстановительным потенциалом и стандартным окислительным потенциалом и как они связаны?
- Какие условия должны быть выполнены, чтобы потенциал стал стандартом?
- Когда измеряются стандартные восстановительные потенциалы, относительно каких потенциалов?
- Как измеряется стандартный потенциал сокращения выбросов?
- Объясните, как используется серия занятий.
- На основании ряда активности, какие виды будут окисляться и восстанавливаться: Zn 2 + или H + .
- Объясните, как применяются стандартные потенциалы восстановления или стандартные потенциалы окисления.
- Нарисуйте и пометьте ОНА.
- Стандартный восстановительный потенциал Fe 3 + составляет + 0,77 В. Каков его стандартный окислительный потенциал.
Решения
- Стандартный восстановительный потенциал измеряет тенденцию к сокращению данного химического вещества.
- Стандартный окислительный потенциал измеряет склонность данного химического вещества к окислению, а не к восстановлению. Для одних и тех же химических соединений стандартный восстановительный потенциал и стандартный окислительный потенциал противоположны по знаку.
- Ячейка должна иметь температуру 298K, 1 атм, и все решения должны быть на уровне 1M.
- Стандартные восстановительные потенциалы измеряются с относительностью к водороду, который обычно имеет нулевой потенциал.
- Стандартный восстановительный потенциал измеряется с помощью гальванического элемента, который содержит SHE с одной стороны и неизвестный химический полуэлемент с другой стороны.Количество заряда, проходящего между ячейками, измеряется с помощью вольтметра.
- Ряд активности представляет собой список стандартных потенциалов восстановления в порядке убывания тенденции к сокращению химических веществ. Виды наверху с большей вероятностью будут сокращены, а виды внизу — с большей вероятностью окислены.
- H + находится дальше по ряду активности, чем Zn 2 + , поэтому H + восстанавливается, а Zn 2 + окисляется.
- Стандартные потенциалы восстановления и окисления могут быть применены для решения стандартного потенциала ячейки двух различных неводородных частиц. Примеры можно увидеть в разделе «Потенциалы ячеек».
- См. Рисунок (2).
- Стандартный окислительный потенциал и стандартный восстановительный потенциал всегда имеют противоположный знак для одного и того же вещества. Потенциал окисления составляет -0,77 В.
Авторы и авторство
- Jiaxu Wang, Joslyn Wood, Esther Lee, Luvleen Brar (UCD)
The Cell Potential — Chemistry LibreTexts
Батарейки в вашем пульте дистанционного управления и двигатель в вашем автомобиле — лишь пара примеров того, как химические реакции создают энергию через поток электронов.Потенциал ячейки — это способ, которым мы можем измерить, сколько напряжения существует между двумя половинными ячейками батареи. Мы объясним, как это делается и какие компоненты позволяют нам определить напряжение, которое существует в электрохимической ячейке.
Введение
Потенциал ячейки \ (E_ {cell} \) — это мера разности потенциалов между двумя полуячейками в электрохимической ячейке. Разность потенциалов вызвана способностью электронов переходить из одной половины ячейки в другую.Электроны могут перемещаться между электродами, потому что химическая реакция является окислительно-восстановительной. Окислительно-восстановительная реакция происходит, когда одно вещество окисляется, а другое восстанавливается. Во время окисления вещество теряет один или несколько электронов и, таким образом, становится положительно заряженным. И наоборот, при восстановлении вещество приобретает электроны и становится отрицательно заряженным. Это относится к измерению потенциала ячейки, потому что разница между потенциалом окисления восстанавливающего агента и восстановления окисляющего агента будет определять потенциал ячейки.Потенциал ячейки (E , ячейка ) измеряется в напряжении (В), что позволяет нам присвоить определенное значение потенциалу ячейки.
Электрохимическая ячейка
Электрохимическая ячейка состоит из двух половинных ячеек. В одной половине ячейки происходит окисление металлического электрода, а в другой половине ячейки — восстановление ионов металла в растворе. Полуячейка по существу состоит из металлического электрода из определенного металла, погруженного в водный раствор ионов того же металла.Электрод соединен с другой половиной ячейки, которая содержит электрод из некоторого металла, погруженного в водный раствор последующих ионов металла. Первая половина ячейки в этом случае будет отмечена как анод. В этой полуячейке атомы металла в электроде окисляются и присоединяются к ионам других металлов в водном растворе. Примером этого может быть медный электрод, в котором атомы Cu в электроде теряют два электрона и становятся Cu 2 + .
Ионы Cu 2 + затем присоединятся к водному раствору, который уже имеет определенную молярность ионов Cu 2 + .Электроны, потерянные атомами Cu в электроде, затем переносятся во вторую половину ячейки, которая будет катодом. В этом примере мы предположим, что вторая половина ячейки состоит из серебряного электрода в водном растворе ионов серебра. Когда электроны переходят на электрод Ag, ионы Ag + в растворе восстанавливаются и превращаются в атом Ag на электроде Ag. Чтобы сбалансировать заряд с обеих сторон ячейки, полуячейки соединены солевым мостиком.Когда анодная полуячейка становится перегруженной ионами Cu 2 + , отрицательный анион соли входит в раствор и стабилизирует заряд. Точно так же в катодной полуячейке, когда раствор становится более отрицательно заряженным, катионы из солевого мостика будут стабилизировать заряд.
Как это связано с потенциалом клетки?
Для того, чтобы электроны переносились от анода к катоду, должен существовать какой-то энергетический потенциал, который делает это явление благоприятным.Потенциальная энергия, которая управляет окислительно-восстановительными реакциями, участвующими в электрохимических ячейках, представляет собой потенциал окисления анода и потенциал восстановления катода. Электроны, участвующие в этих ячейках, упадут на с анода, который имеет более высокий потенциал окисления, до катода, который имеет более низкий потенциал окисления. Это аналогично падению камня со скалы, в котором камень падает с более высокой потенциальной энергии на более низкую потенциальную энергию.o указывает на то, что эти потенциалы верны только при концентрации 1 M и давлении 1 бар. Если условия другие, необходимо применять поправку, называемую «уравнением Нернста».
Ячейка электрохимическая
Вот список всех компонентов:
- Две полуэлементы
- Два металлических электрода
- Вольтметр один
- Один соляной мостик
- Два водных раствора на каждую половину ячейки
Все эти компоненты составляют электрохимическую ячейку.
Как измерить потенциал клетки?
На изображении выше изображена электрохимическая ячейка. Вольтметр золотого цвета на самом верху — это то, что измеряет напряжение ячейки или количество энергии, производимой электродами. Это показание вольтметра называется напряжением электрохимической ячейки. Это также можно назвать разностью потенциалов между половинками ячеек, E , ячейка . Вольт — это количество энергии для каждого электрического заряда; 1V = 1J / C: V = напряжение, J = джоули, C = кулон.Напряжение — это в основном то, что заставляет электроны двигаться. Если есть высокое напряжение, это означает, что электроны движутся сильно. Вольтметр считывает перенос электронов от анода к катоду в джоулях на кулон.
Схема ячеек
Изображение выше называется диаграммой ячеек. Диаграмма ячейки представляет собой общую реакцию в электрохимической ячейке. Вовлеченные химические вещества — это то, что на самом деле вступает в реакцию во время реакций восстановления и окисления.(Ионы-зрители не учитываются). На диаграмме ячейки анодная полуячейка всегда пишется в левой части диаграммы, а в катодной полуячейке всегда пишется в правой части диаграммы. Как анод, так и катод разделены двумя вертикальными линиями (II), как видно на синем облаке выше. Электроды (желтые кружки) анодного и катодного растворов разделены одной вертикальной линией (l). Когда в водном растворе присутствует больше химикатов, они добавляются к диаграмме, добавляя запятую, а затем химическое вещество.o_ {Ox}, эти два подхода эквивалентны.
Пример стандартного потенциала ячейки
В примере будет использоваться изображение диаграммы ячеек меди и серебра. Полуячейка окисления окислительно-восстановительного уравнения:
Cu (s) → Cu 2 + (водн.) + 2e — E o Ox = -0,340 В
, где мы отрицали потенциал восстановления E o Red = 0,340 В, что является величиной, которую мы нашли из списка стандартных потенциалов восстановления, чтобы найти потенциал окисления E o Ox .Половина редуктора:
(Ag + + e — → Ag (s)) x2 E o Красный = 0,800 В
, где мы умножили химическое уравнение восстановления на два, чтобы сбалансировать счетчик электронов , но мы не удвоили E o Red , поскольку значения E o даны в единицах напряжения . Напряжение — это энергия на заряд, а не энергия на реакцию, поэтому не нужно учитывать количество реакций, необходимых для производства или потребления количества заряда, которое вы используете для балансировки уравнения.Суммируя химические уравнения, можно найти:
Cu (т.) + 2Ag + + 2e — → Cu 2 + (водн.) + 2Ag (т.) + 2e —
и упрощенный, чтобы найти общую реакцию:
Cu (тв.) + 2Ag + → Cu 2 + (водн.) + 2Ag (т.)
, где можно суммировать потенциалы полуэлементных реакций
E o Ячейка = E o Красный, катод + E o Ox, анод
E o Ячейка = 0.o_ {Ox} мы могли бы сделать то же самое, взяв разность потенциалов восстановления, где отсутствующее или двойное отрицание объясняет тот факт, что на самом деле происходит , обратное реакции восстановления.
E o Ячейка = E o Красный, катод -E o Красный, анод
E o Ячейка = 0,800 В — 0,340 В
E o Ячейка = 0,460 В
Важные стандартные электродные (восстановительные) потенциалы
Таблица ниже представляет собой список важных стандартных электродных потенциалов в состоянии восстановления.Чтобы определить электроды окисления, уравнение восстановления можно просто перевернуть, а его потенциал изменить с положительного на отрицательный (и наоборот). При использовании нижеприведенных полуячеек вместо изменения потенциала можно использовать приведенное ниже уравнение без изменения любого из потенциалов с положительного на отрицательный (и наоборот):
E o Ячейка = E o Красный, катод — E o Красный, анод
Кислотный раствор | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F 2 (г) + 2e — → 2 F — (водн.) | +2.866 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O 3 (г) + 2H + (водн.) + 2e — → O 2 (г) + H 2 O (л) | +2,075 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S 2 O 8 2 — (водн.) + 2e — → 2SO 4 2 — (водн.) | +2.01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
H 2 O 2 (водн.) + 2H + (водн.) + 2e — → 2H 2 O (л) | +1.763 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MnO 4 — (водн.) + 8H + (водн.) + 5e — → Mn 2 + (водн.) + 4H 2 O (л) | +1,51 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PbO 2 (s) + 4H + (вод.) + 2e — → Pb 2 + (вод.) + 4H 2 O (l) | +1,455 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cl 2 (г) + 2e — → 2Cl — (водн.) | +1.358 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cr 2 O 7 2 — (водн.) + 14H + (водн.) + 6e — → 2Cr 3 + (водн.) + 7H 2 O (л) | +1,33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MnO 2 (s) + 4H + (водн.) + 2e — -> Mn 2 + (водн.) + 2H 2 O (l) | +1.23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O 2 (г) + 4H + (водн.) + 4e — → 2H 2 O (л) | +1.229 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2IO 3 — (водн.) + 12H + (водн.) + 10e — → I 2 (s) + 6H 2 O (l) | +1.20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Br 2 (л) + 2e — → 2Br — (водн.) | +1.065 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NO 3 — (вод.) + 4H + (вод.) + 3e — → NO (г) + 2 H 2 O (л) | +0.956 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ag + (водн.) + E — → Ag (s) | +0,800 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fe 3 + (водн.) + E — → Fe 2 + (водн.) | +0,771 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O 2 (г) + 2H + (ag) + 2e — → H 2 O 2 (водн.) | +0,695 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I 2 (s) + 2e — → 2I — (водн.) | +0.535 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cu 2 + (водн.) + 2e — → Cu (s) | +0,340 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SO 4 2 — (водн.) + 4H + (водн.) + 2e — → 2H 2 O (л) + SO 2 (г) | +0,17 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sn 4 + (водн.) + 2e — → Sn 2 + (водн.) | +0.154 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S (т. Е.) + 2H + (водн.) + 2e — → H 2 S (г) | +0,14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2H + (водн.) + 2e — → H 2 (г) | 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pb 2 + (водн.) + 2e — → Pb | -0,125 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sn 2 + (водн.) + 2e — → Sn (s) | -0.137 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fe 2 + (водн.) + 2e — → Fe (s) | -0,440 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zn 2 + + 2e — → Zn (тв) | -0,763 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Al 3 + (водн.) + 3e — → Al (s) | -1,676 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mg 2 + (водн.) + 2e — → Mg (s) | -2.356 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Na + (водн.) + E — → Na (s) | -2,713 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ca 2 + (водн.) + 2e — → Ca (s) | -2,84 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
К + (водн.) + Е — → К (т) | -2,924 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Li + (водн.) + E — → Li (s) | -3,040 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Базовое решение | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O 3 (водн.) + H 2 O (л) + 2e — → O 2 (г) + 2OH — (водн.) | +1.246 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
OCl — (водн.) + H 2 O (l) + 2e — → Cl — (водн.) + 2OH — (водн.) | +0,890 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O 2 (г) + 2H 2 O (л) + 4e — → 4OH — (водн.) | +0,401 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2H 2 O (л) + + 2e — → H 2 (водн.) + 2OH — (водн. {2 +} \), является катодом, это половина ячейки, в которой происходит восстановление.Следовательно, эта половина ячейки имеет более высокий потенциал для восстановления.
E o ячейка = 2,71 В = + 0,401 В — E o {Al (OH) 4 ] — (водн.) / Al (s)} E o {[Al (OH) 4 ] — (водн.) / Al (s)} = 0,401 В — 2,71 В = -2,31 В Подтвердите это в таблице стандартных восстановительных потенциалов Список литературы
Авторы и авторство
Как снизить напряжение в 12-вольтовой системе до 4 ВДва способа уменьшить 12-вольтовую систему до 4 В — использовать делители напряжения или стабилитрон диоды. Делители напряжения состоят из последовательно соединенных резисторов. Входное напряжение делится на выходное, что зависит от номинала используемых резисторов. Они подчиняются закону Ома, согласно которому напряжение пропорционально току, а сопротивление является константой пропорциональности. Стабилитроны — это диоды, которые работают как источники постоянного тока при обратном смещении или обратном смещении в цепях. Они должны использоваться с токоограничивающим резистором, чтобы соответствовать требованиям производителя по питанию. Делитель напряженияИзучите закон Ома для резисторов, включенных последовательно. Они используются как делители напряжения. Уравнение для очень простого с двумя резисторами: Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)), где желаемое выходное напряжение измеряется на R2. Создайте делитель напряжения на 4 вольта. Присоедините положительный полюс 12-вольтового источника к одной стороне 660-омного резистора, то есть R1. Подключите его свободный конец к одной стороне резистора на 330 Ом, то есть R2.Подключите оставшуюся клемму R2 к отрицательной клемме источника питания. Установите мультиметр в режим постоянного напряжения. Измерьте выходное напряжение на R2. В качестве альтернативы измерьте выходной сигнал между двумя резисторами, подключив провод и поместив один щуп на него, а другой — на провод на земле. На выходе должно быть примерно 4 вольта. Стабилитрон
Просмотрите спецификации и формулы сопротивления и мощности для диода 1N4731A.Он выдает стабильное 4,3 вольта и имеет номинальную мощность 1 ватт. Он также имеет максимальный ток Izm 1 Вт / 4,3 В = 233 мА. Максимальный ток стабилитрона при использовании резистора 330 Ом составляет (Vin — Vout) / R = 12 В — 4,3 В / 330 Ом = 23 мА. Это находится в пределах Изм, а также в пределах номинальной мощности диода, поскольку P = IV = 23 мА * 4,3 В = 100 мВт. Постройте цепь из последовательно соединенных стабилитроном и резистором 330 Ом. Присоедините положительный полюс 12-вольтового источника питания к одной стороне резистора. Подключите другой конец резистора к стороне с обратным смещением стабилитрона, которая обозначена меткой.Подключите оставшуюся клемму диода к отрицательной клемме 12-вольтового источника. Измерьте напряжение на диоде, приложив провод мультиметра к каждой клемме. Он должен показывать примерно 4,3 вольта. Редукционные потенциалыРедукционные потенциалыСтандартный водородный электродДругой удобный аспект электрохимии заключается в том, что мы можем измерить потенциал любой полуячейки, связав ее с полуячейкой H 2 / H + . Это стандартный водородный электрод с напряжением 0 вольт E 0 .
Давайте представим, что тестовое решение содержит 1.0 моль / л A + в водном растворе соли.
Стандартный водородный электрод может функционировать в полуреакции окисления или восстановления. В любом случае ему присваивается потенциал 0,00 вольт. Таким же образом мы могли бы проверить потенциал решения B.
Поскольку сумма потенциала полуэлемента окисления и потенциала полуэлемента восстановления дает чистый потенциал реакции окисления-восстановления , мы можем вычислить E 0 = 0,07 + 0,03 В = 0,10 В. Понижающие потенциалыСтандартные потенциалы полуячейки многих молекул и ионов были измерены с помощью стандартной водородной полуячейки.Обычно они записываются в таблицы стандартных восстановительных потенциалов. Для полуреакции окисления потенциал окисления умножается на -1, чтобы перейти к потенциалу восстановления.
Несколько стандартных потенциалов восстановления перечислены ниже. Остальные в таблице. Назад Компас Таблицы Показатель Вступление Следующий Расчет потенциала ячейкиРасчет потенциала ячейки :T Чистая реакция гальванического элемента, построенного из Стандартный цинковый электрод и стандартный медный электрод получают путем добавления две полуреакции вместе:
H Как мы знаем, какой металл окислится, а какой ион металла восстановится? Глядя на таблицу стандартов понижающие потенциалы ! O Чтобы получить окисление , необходимо обратить его в обратную половину реакции. Обратить полуреакцию, которая даст наивысшую (положительную) чистую ЭДС для клетки.Помните, что когда кто-то меняет реакцию, знак Eº (+ или -) для этой реакции также обратный. Снова рассмотрим следующую таблицу стандартных потенциалов восстановления: L и др. Вычисляют потенциал, генерируемый ячейкой, построенной из стандартных электродов Zr и I 2 : Из таблицы мы записываем сбалансированную полуреакцию восстановления для каждого электрода и копируем потенциалы восстановления:
Обращение какой реакции даст наиболее положительный потенциал восстановления стандарта? Попробуем оба! Случай 1: обращение йода вспять редукция : Eº нетто = Eº Ox (I 2 ) + Eº красный (Zr) Eº net = (- 0.54) + (- 1,53) Eº net = — 2,07 В Случай 2: обращение циркония вспять редукция : Eº нетто = Eº красный (I 2 ) + Eº Ox (Zr) Eº нетто = (0,54) + (1,53) Eº net = 2.07 В
T Наивысший положительный потенциал обнаружен при использовании полуреакции окисления Zr . Следовательно, в Case 2 ячейка будет происходить самопроизвольно. Обратите внимание, что мы не умножили значение потенциала восстановления I 2 на коэффициент 2, даже несмотря на то, что уравнение восстановления йода будет умножено на этот коэффициент, чтобы сбалансировать количество произведенных и потребленных электронов. Обзор: На листе бумаги, выведите сбалансированное чистое уравнение для этого гальванического элемента. Когда закончите, щелкните вопросительный знак, чтобы открыть ответ. Использование предыдущая таблица стандартных восстановительных потенциалов для расчета напряжения, генерируемого следующими гальваническими элементами на стандартные условия — два десятичных знака, пожалуйста !:
Красиво сделано! А отрицательное напряжение представляет собой несамопроизвольную реакцию! Попробуй еще раз. 0,86 (ртутный электрод, восстановление) + 0,00 (водородный электрод, окисление) знак равно -1,53 (циркониевый электрод, восстановление) + 2,93 (рубидиевый электрод, окисление) знак равно 2,93 (рубидиевый электрод, окисление) + 0,86 (ртутный электрод, восстановление) = ? B Перед тем, как перейти к следующей странице, вы должны, как рассчитать чистый потенциал гальванического ячейка с использованием таблицы стандартного сокращения потенциалы . сокращение_потенциалСтандартный восстановительный потенциал (также известный как окислительно-восстановительный потенциал , окислительно-восстановительный потенциал или ОВП ) — это тенденция химического вещества к приобретению электронов и, таким образом, к восстановлению. У каждого вида есть свой собственный восстановительный потенциал; чем более положительный потенциал, тем больше у вида сродство к электронам и тенденция к снижению. Рекомендуемые дополнительные знанияВ водных растворах потенциал восстановления — это тенденция раствора либо приобретать, либо терять электроны, когда он может быть изменен путем введения новых частиц.Раствор с более высоким потенциалом восстановления будет иметь тенденцию получать электроны от новых частиц (т.е. окислять их), а раствор с более низким потенциалом восстановления будет иметь тенденцию терять электроны в пользу новых частиц (т.е. восстанавливать их). Так же, как перенос ионов водорода между химическими частицами определяет pH водного раствора, перенос электронов между химическими частицами определяет восстановительный потенциал водного раствора. Как и pH, потенциал восстановления представляет собой фактор интенсивности.Он не характеризует способность системы к окислению или восстановлению так же, как pH не характеризует буферную способность. Потенциал восстановления измеряется в вольтах (В), милливольтах (мВ) или Eh (1 Eh = 1 мВ). Поскольку истинные или абсолютные потенциалы трудно точно измерить, восстановительные потенциалы определяются относительно стандартного водородного электрода (SHE), которому произвольно задан потенциал 0,00 вольт. Стандартный восстановительный потенциал (E 0 ) измеряется при стандартных условиях: 25 ° C, концентрация 1 M для каждого иона, участвующего в реакции, парциальное давление 1 атм для каждого газа, который является частью реакции, и металлов. в чистом виде.Исторически сложилось так, что многие страны, включая США и Канаду, использовали в своих расчетах стандартные потенциалы окисления, а не восстановительные. Это просто отрицательные значения стандартных восстановительных потенциалов, поэтому на практике это не является серьезной проблемой. Однако, поскольку они также могут называться «окислительно-восстановительными потенциалами», IUPAC предпочитает термины «потенциалы восстановления» и «потенциалы окисления». Эти два могут быть явно обозначены символами как E r 0 и E o 0 . Относительную реактивность различных полуячейков можно сравнить, чтобы предсказать направление потока электронов. Более высокое значение E 0 означает, что существует большая тенденция к восстановлению, в то время как более низкое значение означает, что существует большая тенденция к возникновению окисления. Любая система или среда, которая принимает электроны от нормального водородного электрода, представляет собой половину ячейки, которая определяется как имеющая положительный окислительно-восстановительный потенциал; любая система, передающая электроны водородному электроду, определяется как имеющая отрицательный окислительно-восстановительный потенциал.E h измеряется в милливольтах (мВ). Высокий положительный E h указывает на среду, которая способствует реакции окисления, например свободный кислород. Низкое отрицательное значение E h указывает на сильную восстановительную среду, такую как свободные металлы. Иногда, когда электролиз проводят в водном растворе, вода, а не растворенное вещество, окисляется или восстанавливается. Например, если водный раствор NaCl подвергается электролизу, вода может быть восстановлена на катоде с образованием ионов H 2 (г) и OH —, вместо восстановления Na + до Na (s) , как это происходит в отсутствие воды.Это восстановительный потенциал каждого присутствующего вида, который определит, какие виды будут окисляться или восстанавливаться. Абсолютные потенциалы восстановления могут быть определены, если мы найдем фактический потенциал между электродом и электролитом для какой-либо одной реакции. Поляризация поверхности мешает измерениям, но различные источники дают расчетный потенциал для стандартного водородного электрода от 4,4 В до 4,6 В (электролит положительный). Восстановительный потенциал в биохимииМногие ферментативные реакции представляют собой окислительно-восстановительные реакции, в которых одно соединение окисляется, а другое восстанавливается.Способность организма проводить окислительно-восстановительные реакции зависит от окислительно-восстановительного состояния окружающей среды или ее восстановительного потенциала (E h ). Строго аэробные микроорганизмы могут быть активны только при положительных значениях E h , тогда как строгие анаэробы могут быть активны только при отрицательных значениях E h . Редокс влияет на растворимость питательных веществ, особенно ионов металлов. Кислород сильно влияет на окислительно-восстановительный потенциал. Практическое измерение потенциала восстановленияХотя измерение потенциала восстановления в водных образцах относительно несложно, многие факторы ограничивают его интерпретацию, например, необратимые реакции, медленная кинетика электрода, неравновесие, наличие нескольких окислительно-восстановительных пар, отравление электродов, малые токи обмена и инертные окислительно-восстановительные пары.Следовательно, практические измерения редко коррелируют с расчетными значениями. Тем не менее, измерение потенциала восстановления оказалось полезным в качестве аналитического инструмента для мониторинга изменений в системе, а не для определения их абсолютного значения (например, контроль процесса и титрование). Восстановительные потенциалы водных растворов определяют путем измерения разности потенциалов между инертным индикаторным электродом, контактирующим с раствором, и стабильным электродом сравнения, соединенным с раствором солевым мостиком.Индикаторный электрод действует как платформа для переноса электронов в эталонную полуячейку или от нее. Обычно это платина, хотя можно использовать золото и графит. Контрольная половина ячейки состоит из стандарта окислительно-восстановительного потенциала с известным потенциалом. Стандартный водородный электрод (SHE) является эталоном, по которому определяются все стандартные окислительно-восстановительные потенциалы, и ему был назначен произвольный потенциал половины ячейки 0,0 мВ. |