Электрод цл 11: Электроды ЦЛ-11 ф 3,0 мм купить в интернет-магазине «СВАРБИ»

Содержание

Электроды цл-11

Электроды данного типа (электроды цл-11) чаще всего являются металлическими. Они предназначены специально для ручной дуговой сварки сталей типа ГОСТ 9566-75. Эти электроды применяются для сварки конструкций из коррозийных и хромоникелевых сталей. Требования к металлу шва базируются на стойкости к межкристаллитной коррозии. Как, правильно процесс сварки осуществляется во всех пространственных положениях, кроме кристаллического «сверху-вниз».

Ценность и значимость электродов цл-11 заключается в том, что они обеспечивают получение металла шва, который в свою очередь отличается повышенной коррозийной стойкостью в неблагоприятных условиях. К таким условиям относится температура от 450 до 600 градусов по Цельсию. Осуществление процесса сварки проводится при помощи короткой дуги. Расход электродов наплавленного металла осуществляется в соотношении 1 кг металла на 1, 8 кг. Типичное содержание ферритной фазы в металле составляет около шести процентов.

К основным характеристикам данного вида электродов относятся следующие: основное покрытие Б, базу которого составляют различные фтористые соединения, а также невысокое содержание газов и вредных примесей в металле шва, выполненном электродами цл-11. Также это стойкость против образования горячих трещин.

В качестве материала для стержней этих электродов используется особая проволка сварочной марки Св-07Х19h20Б по ГОСТ 246-70. Эта проволока специально предназначена для изготовления электродов, в этом и заключается ее основное назначение.

Электроды должны быть покрыты достаточно плотной и прочной поверхностью, без образования швов, трещин и различных неровностей. Известное исключение составляет стандарт ГОСТ 9466-75, который предусматривает различные погрешности, возможные в этой связи. На покрытии допускается возникновение трещин не самого большого размера. Главное условие заключается в том, чтобы их максимальная длина не превышала трехкратного диаметра самого электрода.

Обозначением данных электродов сварочного типа является следующая формула: Э-08X20H9Г2Б-ЦЛ-11-4, 0-ВД ГОСТ 10052-75

Диаметр электродов цл-11 обычно колеблется от 3 до 5 мм. Данного типа электроды проверены временем и являются качественными продуктами, положительные свойства которых подтверждены отзывами потребителей. Спрос на эти электроды всегда достаточно высокий.


Сварочные электроды по нержавейке Плазма ЦЛ-11 d3 1кг НАКС

Сварочные электроды СЗСЭ Плазма ЦЛ-11 d3 1кг
 Светлогорский завод сварочных электродов (СЗСЭ), производящий электроды Плазма ЦЛ-11 — это современный завод на территории Республики Беларусь, поддерживающий высочайшие производственные стандарты.  Качество электродов СЗСЭ подтверждена сертификатами качества (НАКС) на территории России, Белорусии и Украины. 

Электроды ЦЛ-11 (точнее Э-08Х20Н9Г2Б-ЦЛ-11 по ГОСТ 9466-75 или Е-2005-Б20 по ГОСТ 10052-75) предназначены для сварки нержавеющих хромоникелевых сталей 12Х18Н9Т , 08Х18Н12Б, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т и ряда других аустенитных сплавов. Стойкий шов, образуемый электродами ЦЛ-11, не склонен к межкристаллитной коррозии. Он отличается очень высоким пределом прочности – 660 Мпа, но достаточно хрупок,  его ударная вязкость всего 120 Дж/см2. Электроды ЦЛ-11 имеют основной тип обмазки и могут производить варку во всех сварочных положениях. Сварка электродами ЦЛ-11 ведется постоянным током обратной полярности. Сварные поверхности должны быть сухими и чистыми.

Электроды ЦЛ-11  чувствительны к превышению по сварочным токам, это  может привести к перегреву стержня и изменению характера плавления покрытия, возможно даже отваливание кусков шовного материала. Рекомендуется варить максимально короткой сварочной дугой, во избежание вовлечения азота в состав наплавляемого металла. Электроды ЦЛ-11 следует прокаливать перед сваркой в течение часа при t= 190-210°С.  Аналогами электродов Плазма ЦЛ-11 являются ESAB OK 61.85, ОЗЛ-7 «Спецэлектрод» и LINCOLN ELECTRIC марок Arosta 347 и Jungo 347.

Основные параметры
диаметр3 мм
маркаЦЧ-4
масса1.00
назначениепо нержавейке
покрытиеосновное
производительСветлогорский завод сварочных электродов
расход на 1 кг1,7 кг
стандартAWS E347-15
странаБеларусь

Сварочные электроды ЦЛ-11 по низкой цене. Электроды ЦЛ-11 от производителя

Классификация:


Э 08Х20Н9Г2Б            ГОСТ 10052-75, ТУ BY 00172845.015-2013

E347-16                        AWS A5.4 

Е 19 9 Nb R                 ISO 3581

 

Свариваемые материалы: 

06Х18Н11, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 12Н18Н10Т, 08Х18Н12Б, 08Х18Н12Т, 03Х18Н11, 08Х22Н6Т.

 

Тип покрытия: 

рутиловое (основное покрытие  — по заказу).

 

Сварка ответственных конструкций   из коррозионностойких хромоникелевых сталей, когда к металлу шва предъявляют требования по стойкости к межкристаллитной коррозии.  Металл шва отличается коррозионной стойкостью к агрессивным средам при температуре до 450-600˚С.

 

Электрод обладает высокими сварочно-технологическими свойствами:

—         легким поджигом сварочной дуги, в том числе и повторном;

—         стабильным горением дуги;

—         незначительным разбрызгиванием металла;

—         легким отделением шлаковой корки;

—         отличным формированием шва.

Содержание ферритной фазы в наплавленном металле FN 2-10%

 

Род тока: = +

 

Химический состав наплавленного металла:

Марка электродов

Массовая доля элементов, %

углерод

марганец

кремний

хром

никель

другие

сера

фосфор

не более

ЦЛ-11 Оливер

≤ 0.08

0,5 -2,5

≤ 1,0

18,0-21,0

9,0-11,0

Nb 0,7-1,3, но не менее 8хС

0,030

0,040

 

Механические свойства металла шва или наплавленного металла:
Временное сопротивление разрыву, Мпа:   не менее 520 
 Относительное удлинение, %:   не менее 25
 Ударная вязкость (KCU), Дж/см2:   не менее 78,8

 

Рекомендуемые режимы сварки и прокалки электродов: 
Диаметр электродов:    2,5/ 3,0/ 4,0/ 5,0
 Диапазон сварочного тока, А:   45-65/ 50-90/ 110-150/ 120-180
 Режим прокаливания перед использованием:  190±10°С, 60 мин.
 Допустимое содержание влаги в покрытии перед использованием   0,3 %

 

Сварочные электроды ЦЛ-11 Оливер аттестованы Национальным Агентством Контроля Сварки (НАКС): 

 

вернуться к полному списку »

сфера применения, сварочные характеристики и правила использования

Электроды – электрические проводники, за счет которых при сварке металлических элементов образуется шов. Производители выпускают различные марки сварных стержней. Среди всех их типов спросом пользуются электроды ЦЛ-11.

Описание и сфера применения

Электроды представляют собой стержни из электропроводного материала, предназначенные для подачи напряжения к свариваемым элементам. Они изготавливаются из высоколегированной стали СВ08Х19Н10Б, необходимы для работы с ручной дуговой сваркой.

Используются в промышленности и для решения бытовых задач. При подаче напряжения к свариваемым деталям они образуют прочный шов, обладающий высокой стойкостью к коррозии.

Сварные стержни ЦЛ-11 имеют защитное покрытие класса Б. В нем содержится карбонат и химические компоненты с высоким процентом фтора. Покрытие должно быть гладким, без вздутий, пор и глубоких трещин.

Допускаются вмятины и задиры, соответствующие ГОСТ 9466-75. При кристаллизации расплавленного фтористо-кальциевого покрытия у соединения не образуется разрывов, неровностей и других дефектов.

ЦЛ-11 формируют швы, стойкие к воздействию азотной и фосфорной кислоты.

За счет такой особенности стержни используют при:

  • сваривании конструктивных частей котельных агрегатов;
  • наложении швов на трубопроводы с толстыми стенками;
  • соединении элементов из нержавейки.

Их применяют в химической, космической, строительной и других промышленных отраслях.

С какими металлами выходит добиться лучших результатов

Стержни для сварки ЦЛ-11 используются для соединения тугоплавких металлов, нержавейки.

Лучший результат достигается при работе со следующими видами сталей:

  • Х14Г14Н3Т – конструкционная криогенная;
  • 1Х21Н5Т – обыкновенная коррозионно-стойкая;
  • 09Х18Н12Т – конструкционная высоколегированная;
  • 12Х18Н9Т – коррозионно-стойкая жаропрочная;
  • 1Х16Н13Б – жаропрочная высоколегированная.

Электроды ЦЛ-11, применение которых допустимо в условиях температур до +600 °С, используют для металлов с высокими требованиями к качеству швов. Полученные соединения стойки к образованию горячих трещин, ржавчине, агрессивным температурным воздействиям (не ниже +500°С).

Плюсы и минусы

Стержни ЦЛ-11 благодаря основному покрытию обладают рядом весомых преимуществ. Они обеспечивают стойкость горения дуги, равномерную плавку металла и его стабильный перенос в сварочную ванну.

К другим преимуществам относят:

  • низкие показатели разбрызгивания – не более 5%;
  • получение соединения с требуемыми механическими свойствами и химическим составом;
  • формирование пластичного шва, устойчивого к механическим нагрузкам;
  • небольшой расход – 1,7 кг на 1 кг наплавки;
  • высокую производительность процесса;
  • быстрое удаление шлака;
  • минимальный объем выделяемых токсичных газов.

ЦЛ-11 не имеют существенных недостатков. К ним относят только периодическое залипание стержней. Однако чаще с таким явлением сталкиваются при неправильном выборе рабочих параметров оборудования. При точном их соблюдении число залипаний сокращается.

Характеристики электродов ЦЛ-11

Эксплуатационные свойства и техпараметры нужно знать для правильной установки рабочего режима аппарата, определения подходящих сплавов и других критериев.

Сила тока

Показатель напрямую зависит от диаметра применяемого электрода. При установке слабого тока дуга будет неустойчивой. В этом случае часто соединение не проваривается полностью, что приводит к образованию трещин. Высокие показатели силы тока приведут к быстрой расплавке стержня и появлению брызг, которые негативно повлияют на качество шва.

Ниже приведены рекомендованные показатели силы тока для электродов различных диаметров:

  • 2 мм от 30 до 40 А;
  • 2,5 мм от 40 до 50 А;
  • 3 мм от 50 до 80 А;
  • 4 мм от 110 до 130 А;
  • 5 мм от 120 до 160 А.

При нижнем положении сварного шва для всех размеров стержней показатели тока нужно увеличить на 10-20 А.

Механические свойства наплавки

Наплавка – нанесение слоя металла на конструкцию. Она используется для восстановления первоначальных размеров изношенных деталей. Механические свойства наплавки должны быть не хуже показателей восстанавливаемого металлического изделия.

Характеристики соединения, образуемого при использовании ЦЛ-11:

  • устойчивость на разрыв – 660 Мпа;
  • предел текучести – 420 Мпа;
  • удлинение – 34%;
  • ударная вязкость – 120 Дж/см³;

ЦЛ-11 изготавливается из высоколегированной стали, за счет чего происходит возмещение химических компонентов сплавов, которые сгорают в процессе сварки.

Состав шва

Химический состав сварного соединения отличается от состава металла из-за протекающих химических реакций и при перемешивании компонентов в сварной ванне.

Содержание различных элементов в наплавке:

  • хром – 20,8%;
  • никель – 9,8%
  • марганец – 1,8%;
  • ниобий – 1,99%;
  • кремний – 0,53%;
  • углерод- 0,1%;
  • фосфор – 0, 02%;
  • сера – 0,01.

Эти показатели могут немного разниться в зависимости от производителя электродов.

Для каких режимов используется

ЦЛ-11 с диаметром включительно до 4 мм применяются для сварки во всех положениях. Исключение – вертикальное (сверху вниз). Стержни с диаметром 5 мм используются в любом пространственном положении, кроме потолочного и вертикального.

Рекомендовано применять ток обратной полярности – при таком подсоединении клемм на кончике электрода будет выдаваться самая высокая температура.

Упаковка и количество

Сварочные электроды ЦЛ-11, вне зависимости от того, на каком заводе они были изготовлены, должны быть герметично запечатаны. Они помещаются в упаковку, которая способна защитить расходные материалы от взаимодействия с негативными факторами окружающей среды.

Изделия диаметром 2-2,5 мм упаковываются по 1 кг, а с размерами 3,4 и 5 мм по 5 кг в тару из гофрированного картона. Упаковка дополнительно обтягивается полиэтиленовой пленкой.

Количество электродов в коробке зависит от их размера. Например, в килограммовой упаковке будет примерно 55 стержней с диаметром сечения 2,5 мм, 3 мм – 35 шт., 4 мм – 17 шт., 5 мм – 12 шт.

Технологические особенности

Для получения качественного шва, противостоящего коррозии и выдерживающего высокие температуры рабочей среды, важно придерживаться рекомендаций. Перед использованием ЦЛ-11 их нужно подготовить.

Изделия прокаливаются в термопечи в течение 60 минут при температуре +200 °С (усредненное значение, точное время и t указываются в приложенной инструкции или на упаковке).

Термическая обработка направлена на уменьшение влажности покрытия – ее показатели не должны превышать 0,5%. Непрокаленные стержни из-за присутствующей влаги не смогут обеспечить стабильную электрическую дугу.

Перед сваркой нужно убедиться в хорошем состоянии покрытия – на нем не допустимы трещины, расслоения и грязь. Такие изделия следует отбраковать.

Как варить нержавейку

Сваривание коррозионоустойчивых сталей – сложный процесс, требующий от мастера как теоретических знаний, так и навыков. При работе с нержавейкой необходимо соблюдать технологию сварки.

Описание процесса:

  1. Будущее соединение прихватывается в нескольких местах для повышения устойчивости. При этом стержень держится под углом 45-60°.
  2. Шов накладывается небольшими стежками. Действовать нужно аккуратно и быстро.
  3. Полученной наплавке дается время для остывания естественным путем.

Изделие нельзя охлаждать принудительно. Кристаллизация должна происходить постепенно, в противном случае велики риски возникновения внутреннего напряжение в свариваемых деталях. Это снизит качество соединения.

Лучшие производители

Отечественные заводы, выпускающие электроды, исчисляются десятками. Среди них есть крупные предприятия, изготовители класса «импорт» и небольшие компании, которые производят расходные материалы для собственных нужд.

Лучшие заводы:

  1. «ЛЭЗ» («Лосиноостровский электродный завод»). Более 60 лет занимается изготовлением комплектующих для сварки, резки и пайки. Продукция реализуется на отечественные рынки и в страны СНГ. Компания выпускает большой ассортимент электродов, в том числе и стержни «ЛЭЗ» ЦЛ-11. Упаковка изделия производится в соответствии с европейскими стандартами качества.
  2. «Пензаэлектрод». Его производственные мощи расположены в Пензе. Компания выпускает сварочные комплектующие, в т.ч и популярные марки электродов. Заказать сварочные стержни можно прямо со склада, что исключает приобретение контрафактной продукции.
  3. «МежгосМетиз». Производит расходные материалы для сварки на итальянских и швейцарских линиях, там изготавливается более 100 марок электродов общего и специального назначения. Вся продукция сертифицирована.

К крупным зарубежным производителям относят белорусские заводы «Арсенал», «Оливер», японские компании KOBE STEEL (бренд KOBELCO) и ESAB.

 

основные характеристики, области применения, плюсы и минусы

Среди многообразия электродов выделяется ряд самых известных: УОНИ, ОК 46 и некоторые другие.

Нет сварщика, который не работал бы с ними или даже не слышал о них, что закономерно, так как именно эти марки электродов заслуженно считаются лучшими.

Если вы уже пользовались назваными сварочными материалами, то ваш выбор может остановиться на ЦЛ-11.

В помощь вам краткое описание преимуществ и характеристик указанной марки.

Содержание статьиПоказать

Описание

Электроды ЦЛ-11 используются для ручной дуговой сварки как коррозийно-стойких так и высоколегированных сталей. Первостепенно значимой характеристикой является основное покрытие электрода.

Устойчивые к коррозии швы, пластичные, с хорошим противостоянием к ударным нагрузкам и высокими эксплутационными свойствами получаются при использовании ЦЛ-11 с основным покрытием.

Полученные в процессе сварки соединения практически ювелирные, без трещин и металлических брызг.

Стержни подходят для сварки постоянным током в обратной полярности. Особенность ЦЛ-11 в том, что проводить сваривание можно в любом направлении, кроме вертикального хода сверху-вниз.

Эта марка выпускается не на всех предприятиях, но ЦЛ-11 есть в ассортименте «Лосиноостровского электродного завода» и имеют оптимальное соотношение цена-качество.

Электроды данной марки могут применяться при сварке особых конструкций из коррозийно-стойких металлов, к которым предъявляют повышенные требования к качеству и надежности швов.

Спецприменение

Основной вопрос, возникающий при выборе сварочных материалов для ответственных конструкций из особых типов сталей,- возможно ли варить нержавеющий металл. С электродами ЦЛ-11 ответ может быть только положительным.

Весь свое потенциал они раскрывают при сварке металлов, противостоящих агрессивной среде, высоким нагрузкам, нержавеющей стали.

Швы, формируемые при работе с этой моделью устойчивы к фосфатной и азотной кислотам, поэтому продукция широко используется в любой отрасли, от машиностроения до пищевой промышленности.

Заключение

Если качество сварочных швов действительно важно для вас, то вышеописанная марка — верный выбор.

Новичкам, конечно, будет несколько сложно в работе с этим видом электродов, им рекомендовано начинать с более простой маркой МР-3. А для профессионалов предпочтение очевидно – это ЦЛ-11.

В комментариях ниже вы можете поделиться своим опытом использования различных сварочных стержней. Возможно, кто-то уже работал с этой маркой и ваше мнение очень важно для авторов статьи, начинающих мастеров и настоящих знатоков сварочного дела.

Электроды ЦЛ 11, 39, 45

Электроды ЦЛ-45, ЦЛ-39 и ЦЛ-11 обеспечивают качественное соединение конструкций, выполненных из жаропрочных сталей. Узнайте о подробных характеристиках далее.

ЦЛ-11, ЦЛ-39, ЦЛ-45 — марки электродов с основным покрытием повышенной толщины, с помощью которых выполняют соединение ручным дуговым свариванием частей и деталей конструкций, изготовленных из высоколегированных теплоустойчивых сталей, включая стали с особыми свойствами.

Их еще называют электродами для сварки нержавеющих сталей. Особенность полученного шва — стойкий к межкристаллитной коррозии и действию агрессивных сред, что важно для конструкций, работающих в интервале температур от 400 до 600 0С. Особенности электродов ЦЛ-11, ЦЛ-39 и ЦЛ-45 и условия получения качественного соединения рассмотрены ниже. Используются для сварки элементов котельных агрегатов, трубопроводов с большой толщиной стенок, в судостроении, космической, химической и других отраслях промышленности.

Технические и другие характеристики расходного материала


Конструктивно любая из этих марок электродов представляет собой металлический стержень, изготовленный из электропроводной проволоки соответствующего химического состава, на котором имеется покрытие основного типа. Толщина его больше диаметра электрода более чем в 1,5 раза. Электроды ЦЛ выпускаются разного диаметра и длины. Технические характеристики соответствуют требованиям, изложенным в ГОСТ 9466-75, 9467-75, ГОСТ 10052-74, и международным стандартам AWS A5.1, EN ISO 2560 и DIN 1913. Поставляются расходные материалы в картонной упаковке весом 1, 2,5, 3, 4 и 5 кг. Технические и механические характеристики указаны в 1 таблице.

НаименованиеЕд. измеренияВеличина показателя в марках электродов
ЦЛ-11ЦЛ-39ЦЛ-45
Производительностькг/час1,50,91,5
Коэффициент наплавкиг/А·ч11,09,510,5
Расход электродов на 1 кг наплавленного металлакг1,71,61,4
Временное сопротивлениеМПа540560490
Ударная вязкостьДж/см28012088
Относительное удлинение, не менее%222016

Материал стержня электродов ЦЛ, его диаметры, длина и условное обозначение в конструкторской и технической документации указаны во 2 таблице.

Марка электродовМатериал стержня по ГОСТ 2246-70Ø, ммДлина, ммУсловное обозначение
ЦЛ-11Св-07Х19h20Б2,0; 2,5; 3,0; 4,0;
5,0
200; 300;
350;
400;
450

Э-08Х20Н9Г2Б – ЦЛ-11 – Ø — ВД ГОСТ 9466-75
Е27 — Б20 ГОСТ 9467-75
ЦЛ-39Св-08;
Св-08А
2,5300Э-09Х1МФ – ЦЛ-39 –2,5 — ТД ГОСТ 9466-75
Е27 — Б20 ГОСТ 9467-75
ЦЛ-45Св-08А;
Св-08АА;
Св-08ХМ;
Св-08Х19Н10Б
3,0;
4,0;
5,0
350;
450
Э-09Х1МФ – ЦЛ-45–Ø- ТД ГОСТ 9466-75
Е27 — Б20 ГОСТ 9467-75


Химический состав наплавленного металла после его остывания имеет следующие основные показатели, указанные в 3 таблице.
Наименование элементаМассовая доля в % для электродов, марки
ЦЛ-11ЦЛ-39ЦЛ-45
Углерод0,100,100,06 ÷ 0,12
Марганец1,800,800,15 ÷ 0,40
Кремний0,530,300,15 ÷ 0,40
Хром20,81,100,8 ÷1,25
Никель9,8
Ниобий0,99
Ванадий0,250,10 ÷ 0,30
Молибден0,600,3 ÷0,70
Сера, не более0,0110,0200,025
Фосфор, не более0,020,250,03

Особенности выполнения сварочных работ


Чтобы получить качественно сваренный шов, который будет в процессе эксплуатации изделия или конструкции хорошо противостоять коррозионным процессам и выдерживать высокую температуру рабочей среды, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Рисунок 2 — Электроды ЦЛ

  • готовить электроды к сварке. Они должны прокаливаться при температуре, указанной на упаковке (для каждой марки она своя). Влажность покрытия не должна превышать 0,5%;
  • следить за состоянием покрытия расходного материала. Оно должно быть без трещин, расслоений и загрязнений;
  • готовить кромки изделия к сварке. Они должны быть очищены и при необходимости прогреты до необходимой температуры. Указывается в технологическом процессе изготовления конструкции. При толщине свариваемых заготовок более 5-ти мм кромки должны разделываться. Вид разделки указывается в техпроцессе;
  • правильно подбирать режим сварки и термообработки. Сила сварочного тока, где будет осуществляться процесс соединения, выбирается с учетом диаметра расходного материала и положения, на его месте будет осуществляться сварочный процесс. Данные об этом указаны на упаковке и в сопроводительных документах. Температура предварительного, сопутствующего подогрева, а также условия остывания соединенной конструкции также указываются в техпроцессе;
  • осуществлять соединение деталей короткой дугой (2 ÷ 3 мм) на постоянном токе прямой полярности.

Обратите внимание! Прокалку электродов разрешается осуществлять не более 2-х раз. Сварка не выполняется в положении сверху вниз.

Более подробно об электродах ЦЛ-11 на видео:

Сварочные электроды ЦЛ-45, ЦЛ-39 и ЦЛ-11 обеспечивают качество трубопроводных и других конструкций, выполненных из жаропрочных сталей, содержащих в большом количестве молибден, никель, хром, ванадий, ниобий и другие тугоплавкие металлы. Это отличный выбор расходного материала, который гарантирует стойкость сварного шва к межкристаллитной коррозии, агрессивной среде и длительный срок эксплуатации любой конструкции.

Электроды ЦЛ-11 / d — 3.0 мм / Электроды для дуговой сварки / Каталог

Электроды ЦЛ-11 предназначены для сварки ответственных изделий из коррозионно-стойких хромоникелевых сталей марок 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и им подобных, работающих в агрессивных средах, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к межкристаллитной коррозии.

Маркировка:

AWS A 5.4:E 347-15ISO 3581-А — E 19 9 Nb В 22ГОСТ 9466 

10052

Э-08Х20Н9Г2Б-ЦЛ-11-Ш-ВД 

Е 2005-Б 20

  • Покрытие: основное.
  • Химический состав наплавленного металла: C — 0.05-0.12% / Si ≥ 1.3% / Mn — 1.0-2.5% / Cr — 18.0-22.0% / Ni — 8.0-10.5% / Nb — 0.7-1.3% / S — 0.20% / P — 0.03%.
  • Механические свойства металла шва: Временное сопротивление ≥ 540 Н/мм2; Относительное удлинение ≥ 22%; Ударная вязкость ≥ 80 Дж/см2.
  • Содержание феритной фазы в наплавленном металле 2,5-10%.
  • Аналоги: [ESAB: OK 61.85], [ЛЭЗ: ЛЭЗ ЦЛ-11], [Böhler: FOX SAS 2-A], [СпецЭлектрод: ОЗЛ-7].
  • Перед сваркой электродами ЦЛ-11 поверхность свариваемого металла необходимо очистить от всех загрязнений. При сваривании поддерживать короткую дугу и осуществлять сварку по возможности узкими валиками (без поперечных колебаний).
  • Электроды ЦЛ-11 диаметром до 4,0 мм включительно используются для сварки постоянным током обратной полярности во всех пространственных положениях, за исключением вертикального «сверху-вниз». Электроды диаметром свыше 4,0 мм применяются для сварки во всех положениях, кроме потолочного и вертикального.
  • Получаемый в процессе сварки электродами ЦЛ-11 шов обладает повышенной коррозийной устойчивостью, прочен и имеет привлекательный товарный вид. Это обеспечивается благодаря низкому содержанию газов и различных вредных примесей. Одной из отличительных особенностей марки ЦЛ-11 является то, что они рекомендованы при работе с конструкциями, имеющими повышенными требованиями касательно устойчивости к образованию межкристаллитной коррозии.
  • В случае увлажнения прокалка 160-200°С — 60 мин.
  • Сертификация: УкрСЕПРО; СтБ; ГОСТ Р

IntelliCAL ISECL181 Хлоридный (Cl⁻) ионно-селективный электрод (ISE), кабель 3 м | Hach USA

Хотели бы вы использовать наш инструмент Product Configurator для настройки этого продукта перед добавлением его в корзину? В противном случае вы можете добавить его прямо в корзину.

IntelliCAL ISECL181 — это цифровой комбинированный хлорид-ионно-селективный электрод (ISE) с одноразовым гелевым эталоном driTEK с двойным переходом, керамическим пористым штифтом, кольцевым кольцом из пористого ПТФЭ и встроенным датчиком температуры.Электрод измеряет концентрацию хлоридов в пробах воды. Лабораторная версия этого ISE — это амортизатор с корпусом из эпоксидного пластика. Зонд IntelliCAL ISECL181 доступен с кабелем длиной 1 или 3 метра и предназначен для использования в лаборатории. Конструкция твердотельного датчика ISECL181 исключает замену мембраны и позволяет хранить ISE в сухом виде. ISECL181 идеально подходит для измерения концентраций хлоридов в сточных водах, питьевой воде и других системах контроля качества воды.

  • Практически не требует обслуживания
  • Быстрые, стабильные и точные результаты
  • Полная прослеживаемость в истории измерений
  • Можно перемещать между счетчиками без необходимости повторной калибровки или повторного ввода настроек измерения

Стандартные электродные потенциалы | Электрохимические реакции

13.6 Стандартные электродные потенциалы (ESCRF)

Стандартные условия (ESCRG)

Стандартные электродные потенциалы являются мерой равновесных потенциалов. Положение этого равновесия может измениться, если вы измените некоторые условия (например, концентрацию, температуру). Поэтому важно использовать стандартные условия:

  • давление = \ (\ text {101,3} \) \ (\ text {kPa} \) (\ (\ text {1} \) \ (\ text {atm} \))

  • температура = \ (\ text {298} \) \ (\ text {K} \) (\ (\ text {25} \) \ (\ text {℃} \))

  • концентрация = \ (\ text {1} \) \ (\ text {мол.{-3} $} \)

Стандартный водородный электрод (ESCRH)

Это разность потенциалов (записанная как напряжение) между двумя электродами, которая заставляет электроны течь от \ (\ color {blue} {\ textbf {анод}} \) к \ (\ color {red} {\ textbf {cathode}} \) через внешнюю цепь гальванического элемента (помните, обычный ток идет в обратном направлении).

Возможно измерение потенциала электрода и электролита.Однако это непростой процесс, и полученное значение будет зависеть от концентрации раствора электролита, температуры и давления.

Способ устранения этих несоответствий — сравнение всех электродных потенциалов со стандартным электродом сравнения . Все эти сравнения выполняются с одинаковыми концентрациями, температурой и давлением. Это означает, что эти значения можно использовать для расчета разности потенциалов между двумя электродами. Это также означает, что потенциалы электродов можно сравнивать без необходимости создания конкретной исследуемой ячейки.

Этот электрод сравнения можно использовать для вычисления относительного потенциала электрода для вещества. В качестве электрода сравнения используется стандартный водородный электрод (рисунок 13.8).

Стандартный водородный электрод

Стандартный водородный электрод — это окислительно-восстановительный электрод, который составляет основу шкалы окислительно-восстановительных потенциалов.

Рисунок 13.8: Упрощенная версия стандартного водородного электрода.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2} (\ text {g}) \)

Стандартный водородный электрод, используемый сейчас, фактически представляет собой потенциал платинового электрода в теоретическом кислотном растворе.

Электродный потенциал водородного электрода в \ (\ text {25} \) \ (\ text {℃} \) оценивается как \ (\ text {4,4} \) \ (\ text {V} \ ). Однако, чтобы использовать его в качестве электрода сравнения, это значение устанавливается на ноль при всех температурах , чтобы его можно было сравнивать с другими электродами.

Стандартные электродные потенциалы (ESCRJ)

Для того, чтобы использовать водородный электрод , он должен быть присоединен к исследуемой системе электродов. Например, если вы пытаетесь определить электродный потенциал меди, вам нужно будет подключить медную полуячейку к водородному электроду; если вы пытаетесь определить электродный потенциал цинка, вам нужно будет подключить цинковую полуячейку к водородному электроду и так далее. {+} (\ text {aq}) || \)).Таким образом, отрицательное значение означает, что другой элемент или соединение имеет большую тенденцию к окислению, а положительное значение означает, что другой элемент или соединение имеет большую тенденцию к восстановлению.

Вольтметр измеряет разность потенциалов между зарядами этих электродов. В этом случае вольтметр будет показывать \ (- \ text {0,76} \) \ (\ text {V} \), поскольку электрод \ (\ text {Zn} \) имеет относительно большее количество электронов.

Медь

Медь менее склонна к образованию ионов, чем водород, поэтому, если стандартный водородный электрод подключен к медной полуячейке, \ (\ color {red} {\ textbf {медь}} \) будет относительно \ (\ цвет {красный} {\ textbf {менее негативный}} \).{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {H} _ {2} (\ text {g}) \)

Ионы меди с большей вероятностью образуют твердую медь, чем ионы водорода, образующие газообразный водород. Упрощенное представление ячейки показано на рисунке 13.10.

Рисунок 13.10: Когда медь подключена к стандартному водородному электроду, на медном электроде накапливается относительно небольшое количество электронов. На водородном электроде много электронов.

Вольтметр измеряет разность потенциалов между зарядами этих электродов.В этом случае вольтметр будет читать \ (\ text {+0,34} \) \ (\ text {V} \), поскольку электрод \ (\ text {Cu} \) имеет относительно меньшее количество электронов.

Напряжения, зарегистрированные при подключении цинка и меди к стандартному водородному электроду, на самом деле являются стандартными электродными потенциалами для этих двух металлов. Важно помнить, что это не абсолютных значений , а потенциалы, которые были измерены на относительно по отношению к потенциалу водорода, если стандартный водородный электрод считается равным нулю.

По соглашению, мы всегда указываем полуреакцию восстановления при задании стандартного потенциала электрода.

В примерах, которые мы использовали ранее, потенциал восстановления цинкового электрода равен \ (- \ text {0,76} \), а медный — \ (\ text {+0,34} \). Таким образом, если элемент или соединение имеет отрицательный потенциал восстановления стандартного электрода , это означает, что он легко образует ионы. Чем отрицательнее значение, тем легче этому элементу или соединению образовывать ионы (окисляться и быть восстановителем).Если элемент или соединение имеет стандартный положительный потенциал электрода , это означает, что он не так легко образует ионы.

К счастью для нас, нам не нужно определять стандартный электродный потенциал для каждого металла. Это уже было сделано, и результаты занесены в таблицу стандартных электродных потенциалов. В таблице 13.2 представлены стандартные восстановительные потенциалы электродов.

Полуреакция

E ° V

\ (\ text {Li} ^ {+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Li} \)

\ (- \ text {3,04} \)

\ (\ text {K} ^ {+} + \ text {e } ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {K} \)

\ (- \ text {2,92} \)

\ (\ text {Ba } ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Ba} \)

\ (- \ text {2,90} \)

\ (\ text {Ca} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Ca} \)

\ (- \ text {2,87} \)

\ (\ text {Na} ^ {+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ текст {Na} \)

\ (- \ text {2,71} \)

\ (\ text {Mg} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {- } \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Mg} \)

90 007

\ (- \ text {2,37} \)

\ (\ text {Al} ^ {3+} + 3 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Al} \)

\ (- \ text {1,66} \)

\ (\ text {Mn} ^ {2+} + 2 \ text { e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Mn} \)

\ (- \ text {1,18} \)

\ (2 \ text {H} _ {2} \ text {O} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2} (\ text {g}) + 2 \ text {OH} ^ {-} \)

\ (- \ text {0,83} \)

\ (\ text {Zn} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Zn} \)

\ (- \ text {0,76} \)

\ (\ text {Cr} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cr} \)

\ (- \ text {0,74} \)

\ (\ text {Fe} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Fe} \)

\ (- \ text {0,44} \)

\ (\ text {Cr} ^ {3+} + 3 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cr} \)

\ (- \ text {0,41} \)

\ (\ text {Cd} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cd} \)

\ (- \ text {0,40} \)

\ (\ text {Co} ^ {2+ } + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Co} \)

\ (- \ text {0,28} \)

\ (\ text {Ni} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Ni} \)

\ (- \ text {0,25} \)

\ (\ text {Sn} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Sn } \)

\ (- \ text {0,14} \)

\ (\ text {Pb} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Pb} \)

\ (- \ text {0,13} \)

\ (\ текст {Fe} ^ {3+} + 3 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Fe} \)

\ (- \ text {0,04 } \)

\ (2 \ text {H} ^ {+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2 } (\ text {g}) \)

0,00

\ (\ text {S} + 2 \ text {H} ^ {+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2} \ text {S} (\ text {g}) \)

\ (\ text {+0,14 } \)

\ (\ text {Sn} ^ {4+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Sn} ^ {2 +} \)

\ (\ text {+0,15} \)

\ (\ text {Cu} ^ {2+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cu} ^ {+} \)

\ (\ text {+0,16} \)

\ (\ text {SO} _ { 4} ^ {2-} + 4 \ text {H} ^ {+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {SO} _ {2} (\ текст {g}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text { +0,17} \)

\ (\ text {Cu} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cu } \)

\ (\ text {+0,34} \)

\ (2 \ text {H} _ {2} \ text {O} + \ text {O} _ { 2} + 4 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (4 \ text {OH} ^ {-} \)

\ (\ text {+0,40} \ )

\ (\ text {Cu} ^ {+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cu} \)

\ (\ text {+0,52} \)

\ (\ text {I} _ {2} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (2 \ text {I} ^ {-} \)

\ (\ text {+0,54} \)

\ (\ text {O} _ {2} (\ text {g} ) + 2 \ text {H} ^ {+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2} \ text {O} _ {2 } \)

\ (\ text {+0,68} \)

\ (\ text {Fe} ^ {3+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Fe} ^ {2 +} \)

90 002 \ (\ text {+0,77} \)

\ (\ text {NO} _ {3} ^ {-} + 2 \ text {H} ^ {+} + \ text {e } ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {NO} _ {2} (\ text {g}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text {+0,78} \)

\ (\ text {Hg} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \ ) \ (\ text {Hg} (\ text {l}) \)

\ (\ text {+0,78} \)

\ (\ text {Ag} ^ {+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Ag} \)

\ (\ text {+0,80} \)

\ (\ text {NO} _ {3} ^ {-} + 4 \ text {H} ^ {+} + 3 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {NO } (\ text {g}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text {+0,96} \)

\ ( \ text {Br} _ {2} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (2 \ text {Br} ^ {-} \)

\ (\ text {+1,06} \)

\ (\ text {O} _ {2} (\ text {g}) + 4 \ text {H} ^ {+} + 4 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (2 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text {+1,23} \)

\ (\ text {MnO} _ {2} + 4 \ text {H} ^ {+} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Mn} ^ {2+} + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text {+1, 28} \)

\ (\ text {Cr} _ {2} \ text {O} _ {7} ^ {2-} + 14 \ text {H} ^ {+} + 6 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (2 \ text {Cr} ^ {3+} + 7 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text {+1,33} \)

\ (\ text {Cl} _ {2} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ ( 2 \ text {Cl} ^ {-} \)

\ (\ text {+1,36} \)

\ (\ text {Au} ^ {3+} + 3 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Au} \)

\ (\ text {+1,50} \)

\ (\ text {MnO} _ {4} ^ {-} + 8 \ text {H} ^ {+} + 5 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Mn} ^ { 2+} + 4 \ t ext {H} _ {2} \ text {O} \)

\ (\ text {+1,52} \)

\ (\ text {Co} ^ {3+} + \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Co} ^ {2 +} \)

\ (\ text {+1,82} \)

\ (\ text {F} _ {2} + 2 \ text {e} ^ {-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (2 \ text {F} ^ {-} \)

\ (\ text {+2,87} \)

Таблица 13.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Au} \)) означает, что элемент или соединение легко получает электроны. Этот элемент или соединение представляет собой \ (\ color {red} {\ textbf {легко восстанавливается}} \) и, следовательно, является хорошим \ (\ color {red} {\ textbf {окислителем}} \).

  • \ (\ color {blue} {\ textbf {уменьшающая способность}} \) (т.е. способность действовать как восстанавливающий агент) элементов или соединений в таблице уменьшается на по мере того, как вы перемещаете вниз на в таблице .

  • \ (\ color {red} {\ textbf {окислительная способность}} \) элементов или соединений увеличивается на , когда вы перемещаете вниз на в таблице.{\ circ} \) вычислений. Это потому, что солевой мостик не так эффективен (это всего лишь кусок веревки, пропитанный электролитом). Для достижения наилучших результатов при замачивании струны используйте насыщенный раствор нитрата натрия.

    Поднос для кубиков льда, окислительно-восстановительный эксперимент

    Цель

    Для определения относительной реакционной способности соответствующих металлов и понимания работы простой электрохимической ячейки.

    Аппарат

    • Поднос для кубиков льда, вольтметр и соединительные провода.{-3} $} \) растворов свинца (например, \ (\ text {PbSO} _ {4} \)), магния (например, \ (\ text {MgSO} _ {4} \)), цинка (например, \ (\ text {ZnSO} _ {4} \)) и медь (например, \ (\ text {CuSO} _ {4} \)).

    • Нить, пропитанная раствором нитрата натрия (\ (\ text {NaNO} _ {3} \)).

    Предварительные знания

    Электроны движутся от анода к катоду. Обычный ток движется от катода к аноду, поэтому положительный вывод вольтметра будет на катоде, а отрицательный вывод — на аноде.{3} $} \) решений \ (\ text {Pb} \), \ (\ text {Zn} \), \ (\ text {Cu} \) и \ (\ text {Mg} \) в четыре различных углубления для кубиков льда.

    Они не должны находиться рядом друг с другом, чтобы избежать смешивания растворов.

  • Прикрепите к зажимам «крокодил» два разных металла. Оберните влажную струну через два используемых раствора (так, чтобы каждый конец струны находился в растворе). Затем поместите металл в соответствующий ионный раствор.

    и.{2 +} \) решение.

    Используйте комбинации ячеек в следующем порядке:

    Pb / Zn; Pb / Cu; Pb / Mg; Zn / Cu; Zn / Mg; Cu / Mg

  • Определите комбинации металлов, дающие положительный результат.

  • Составьте таблицу, которая показывает:

    • сочетание металлов

    • какой металл является анодом в этой паре металлов

    • какой металл является катодом в этой паре металлов

    343434

    Металлическая комбинация

    Анод

    Катод

  • Используйте эту таблицу для ранжирования металлов от самого сильного восстановителя до (ранжируйте от самого сильного к самому слабому).

  • Для каждой комбинации запишите полуреакцию восстановления и полуреакцию окисления, а затем общую реакцию клетки.

  • Запишите все наблюдения для каждой ячейки.

  • Вопросы

    1. Объясните, почему напряжения кажутся ниже / выше ожидаемых.

    2. Для чего нужна веревка?

    Выводы

    В зависимости от электродного потенциала каждого металла один и тот же металл может быть анодом в одной реакции и катодом в другой.Это можно увидеть по положительному или отрицательному показанию вольтметра.

    Например, свинец будет восстанавливаться с большей вероятностью, чем цинк, поэтому в этой паре свинец будет катодом, а цинк — анодом. Однако вероятность окисления свинца выше, чем у меди, поэтому в этой паре медь будет катодом, а свинец — анодом.

    Высокие оценки в науке — залог вашего успеха и будущих планов. Проверьте себя и узнайте больше о практике Сиявулы.

    Зарегистрируйтесь и проверьте себя

    Таблица стандартных электродных потенциалов

    Упражнение 13.6

    \ (- \ text {2,37} \) \ (\ text {V} \)

    \ (- \ text {0,13} \) \ (\ text {V} \)

    \ (- \ text {0,25} \) \ (\ text {V} \)

    Какой из металлов окисляется с наибольшей вероятностью?

    Ион какого металла восстанавливается с наибольшей вероятностью?

    кобальт (III) (фтор не металл)

    Какой металл является самым сильным восстановителем?

    Если другой электрод изготовлен из магния, происходит ли восстановление или окисление в медной полуреакции? Поясните свой ответ.

    Редукция. Приведены значения для полуреакций восстановления. Медь восстанавливается легче (потенциал положительного электрода), чем магний (потенциал отрицательного электрода)

    Если другим электродом является олово, происходит ли восстановление или окисление в полуреакции ртути? Поясните свой ответ.

    Редукция. Приведены значения для полуреакций восстановления. Ртуть легче восстанавливать (большой потенциал положительного электрода), чем олово (небольшой потенциал отрицательного электрода).{2 +} \)

    Самым сильным окислителем является соединение, которое легче всего восстанавливается. Это соединение с наибольшим положительным значением E ° в таблице стандартных восстановительных потенциалов.

    Какое вещество является самым сильным окислителем?

    Хлор — сильнейший окислитель.

    Какое вещество является самым сильным восстановителем?

    Кальций — сильнейший восстановитель.

    Использование стандартных электродных потенциалов (ESCRK)

    Итак, теперь, когда вы понимаете эту полезную таблицу потенциалов восстановления, важно, чтобы вы могли использовать эти значения для вычисления разностей потенциальной энергии. Следующие рабочие примеры помогут вам в этом. Во всех этих случаях важно понимать, о чем идет речь.

    В этом отработанном примере даны две полуреакции. Оба представлены, как показано в таблице стандартных восстановительных потенциалов, но в действительности восстанавливается только один металл, а другой окисляется.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Ag} (\ text {s}) \) (E ° = \ (\ text {+0,80} \) \ (\ text {V} \))

    Используйте значения потенциала электрода, чтобы определить, какой металл окисляется, а какой восстанавливается

    Оба значения положительны, но у серебра потенциал положительного электрода больше, чем у меди. Следовательно, серебро легче восстанавливается, чем медь, а медь окисляется легче, чем серебро.

    Запишите полуреакции восстановления и окисления

    Значения E ° взяты из таблицы стандартных понижающих потенциалов .{-} \)

    Можно сделать вывод, что магний будет на вытеснять серебро из раствора нитрата серебра, так что в растворе будут металлическое серебро и ионы магния.

    Если магний способен вытеснить серебро из раствора нитрата серебра, это означает, что металлический магний будет образовывать ионы магния, а ионы серебра станут металлическим серебром. Другими словами, теперь будет серебра металла и раствора нитрата магния .{2 +} \).

    Рабочий пример 9: Определение общих реакций

    Для ячейки из оксида цинка (\ (\ text {Zn} \)) и золота (III) (\ (\ text {Au} _ {2} \ text {O} _ {3} \)) в растворе \ (\ text {KOH} \) определить:

    • полуреакции окисления и восстановления

    • общее вычисленное химическое уравнение

    • стандартное обозначение ячейки для ячейки

    Найдите соответствующие реакции в таблице стандартных электродных потенциалов

    В реакции участвуют цинк и золото.{-} \)

    Добавьте ионы-наблюдатели и удалите электроны из уравнения

    \ (\ text {Au} _ {2} \ text {O} _ {3} (\ text {aq}) + 3 \ text {Zn} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (2 \ text {Au} (\ text {s}) + 3 \ text {ZnO} (\ text {aq}) \)

    Какой материал является анодом, а какой катодом?

    Окисление — это потеря электронов на аноде, поэтому анодом является \ (\ text {Zn} (\ text {s}) \).

    Восстановление — это усиление электронов на катоде, поэтому катодом является \ (\ text {Au} _ {2} \ text {O} _ {3} \).

    Приведите стандартные обозначения для этой реакции.

    Анод всегда пишется первым (слева): \ (\ text {Zn} (\ text {s}) | \ text {ZnO} (\ text {aq}) \)

    Катод всегда пишется вторым (справа): \ (\ text {Au} _ {2} \ text {O} _ {3} (\ text {s}), \ text {Au} (\ text { s}) \)

    Следовательно, стандартное обозначение ячеек:

    \ (\ text {Zn} (\ text {s}) | \ text {ZnO} (\ text {aq}) || \ text {Au} _ {2} \ text {O} _ {3} (\ текст {s}), \ text {Au} (\ text {s}) \)

    В эксперименте по вытеснению вы можете использовать ксилол, толуол или сероуглерод вместо парафина.Однако это не лучшие химические вещества для работы. Если вы все же используете одно из этих химикатов, убедитесь, что учащиеся исследуют опасности материалов, с которыми они работают.

    Ученики должны работать с концентрированной сильной кислотой. Концентрированные сильные кислоты могут вызвать серьезные ожоги. Напоминайте учащимся о необходимости быть осторожными и носить соответствующее защитное снаряжение при работе со всеми химическими веществами, особенно с концентрированными кислотами. Средства защиты включают перчатки, защитные очки и защитную одежду.{3} $} \)), бромная вода, водные растворы хлорида натрия (\ (\ text {NaCl} \)), бромид натрия (\ (\ text {NaBr} \)) и йодид натрия (\ (\ text {NaI} \)), парафин, концентрированный \ (\ text {HCl} \).

  • 5 пробирок, 2 пластиковые капельницы.

  • Метод

    Концентрированный \ (\ text {HCl} \) может вызвать серьезные ожоги. Мы рекомендуем использовать перчатки и защитные очки всякий раз, когда вы работаете с кислотой. Не забудьте добавить кислоту в воду и не вдыхать ее.{3} $} \) концентрированного \ (\ text {HCl} \).

    Понаблюдайте за жидкостью и отметьте, что происходит при добавлении \ (\ text {HCl} \), запишите свои наблюдения. Вы образовали раствор хлора в воде .

  • С помощью пластиковой капельницы перенесите хлористую воду примерно на \ (\ text {1} \) \ (\ text {cm} \) высоту в пробирки с метками A, B и D.

    Обратите внимание на любые изменения в пробирке. Запишите все наблюдения.{3} $} \) бромной воды в пробирки с маркировкой C и E.

    Обратите внимание на любые изменения в пробирке. Запишите все наблюдения.

  • С помощью пластиковой капельницы перенесите парафин примерно на \ (\ text {2} \) \ (\ text {cm} \) высоту в каждую пробирку. Закройте пробирку пробкой или резиновой пробкой, крепко удерживая ее на месте большим пальцем, встряхните смесь.

  • Используйте таблицу окислительно-восстановительного потенциала, чтобы написать общие чистые ионные уравнения для реакций в пробирках B, D и E.

  • Используя ваше понимание правил растворимости (, как растворяется, как ), объясните, почему слой парафина стал окрашенным в пробирках B, D и E. Объясните, почему парафин стал окрашен в пробирке C.

  • Почему в пробирке A не было реакции и изменения цвета?

  • Результаты

    • В пробирке A \ (\ text {Cl} _ {2} \) присутствует, но не окрашен, поэтому изменения цвета парафина не наблюдается.{-} \) ионы с образованием \ (\ text {I} _ {2} \), которые превратят парафин в фиолетовый цвет.

    Заключение

    Молекулы галогена неполярны. Поэтому они растворяются в неполярном растворителе, таком как парафин. Слой парафина станет цвета галогена, присутствующего в растворе. Наиболее вероятно, что из этих трех галогенов восстанавливается хлор, за ним следует бром и затем йод. Это можно увидеть в таблице стандартных электродных потенциалов, поскольку хлор имеет самый большой потенциал положительного электрода из трех галогенов.

    Высокие оценки в науке — залог вашего успеха и будущих планов. Проверьте себя и узнайте больше о практике Сиявулы.

    Зарегистрируйтесь и проверьте себя

    Использование стандартных электродных потенциалов

    Упражнение 13.7

    Если серебро было добавлено к раствору сульфата меди (II), вытеснит ли оно медь из раствора сульфата меди (II)? Поясните свой ответ.

    Мы используем таблицу стандартных электродных потенциалов, чтобы найти электродный потенциал для серебра и меди.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Cu} (\ text {s}) \) (E ° = \ (\ text {+0,34} \) \ (\ text {V} \))

    Серебро имеет большую положительную E °, чем медь. Следовательно, серебро легче восстанавливается (легче образует твердый металл), чем медь (легче образует ионы меди), и оно не сможет вытеснить ионы меди из раствора.

    Если цинк добавить в раствор сульфата магния, вытеснит ли цинк магний из раствора? Дайте подробное объяснение своего ответа.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Mg} (\ text {s}) \) (E ° = \ (- \ text {2,37} \) \ (\ text {V} \))

    Цинк имеет меньшую отрицательную E °, чем магний. Следовательно, цинк легче восстанавливается (легче образует твердый металл), чем магний (легче образует ионы магния), и он не сможет вытеснить ионы магния из раствора.

    Если к раствору сульфата кобальта добавить алюминий, вытеснит ли алюминий кобальт из раствора? Дайте подробное объяснение своего ответа.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Co} (\ text {s}) \) (E ° = \ (- \ text {0,28} \) \ (\ text {V} \))

    Алюминий имеет большую отрицательную E °, чем кобальт. Поэтому алюминий легче окисляется (легче образует ионы алюминия), чем кобальт (легче образует твердый металл), и он сможет вытеснить ионы кобальта из раствора.

    ЭДС ячейки (ESCRM)

    На примере полуэлементов цинка и меди мы знаем, что когда эти две полуэлементы объединены, цинк будет полуреакцией окисления, а медь — полуреакцией восстановления.{-} \ rightleftharpoons \ text {Zn (s)}} \) (E ° = \ (- \ text {0,76} \) \ (\ text {V} \))

    Показания измерителя покажут разность потенциалов между двумя полуэлементами. Это известно как EMF ячейки. Чем выше ЭДС, тем больше энергии выделяется на единицу заряда.

    ЭДС ячейки

    ЭДС ячейки определяется как максимальная разность потенциалов между двумя электродами или полуячейками в гальванической ячейке.

    ЭДС ячейки такая же, как напряжение , напряжение на отключенном элементе (теория электрических цепей , ).{-3} $} \)

    Т = \ (\ текст {298} \) \ (\ текст {K} \).

    \ (\ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \)

    В стандартных обозначениях ячеек \ (\ color {blue} {\ textbf {полуячейка анода}} \) всегда пишется на \ (\ color {blue} {\ text {left}} \) и \ ( \ color {red} {\ textbf {катодная полуячейка}} \) всегда пишется на \ (\ color {red} {\ text {right}} \).

    \ (\ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \ _ \)

    \ (\ color {blue} {\ text {восстанавливающий агент}} \) используется \ (\ color {blue} {\ text {окисленный}} \).\ (\ color {blue} {\ text {Oxidation}} \) — потеря электронов на \ (\ color {blue} {\ text {анод}} \).

    \ (\ color {red} {\ text {окислитель}} \) находится \ (\ color {red} {\ text {уменьшенный}} \). \ (\ color {red} {\ text {Reduction}} \) — это прирост электронов на \ (\ color {red} {\ text {катод}} \).

    Важно уметь рассчитать ЭДС электрохимической ячейки. Для расчета ЭДС ячейки:

    Причина определения электрода сравнения теперь становится очевидной.Потенциальные различия могут быть рассчитаны на основе электродных потенциалов (определяемых относительно водородной полуячейки) без необходимости каждый раз конструировать сами ячейки.

    Вы можете использовать любое из следующих уравнений:

    • E ° \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° (\ (\ color {red} {\ text {полуреакция уменьшения}} \)) — E ° (\ (\ color { синий} {\ text {полуреакция окисления}} \))

    • E ° \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° (\ (\ color {red} {\ text {окислитель}} \)) — E ° (\ (\ color {blue} {\ text {восстановитель}} \))

    • E ° \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° (\ (\ color {red} {\ text {cathode}} \)) — E ° (\ (\ color {blue} { \ text {анод}} \))

    Итак, для ячейки \ (\ text {Zn} \) — \ (\ text {Cu} \):

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} = \) \ (\ text {0,34} \) — (\ (- \ text {0,76} \)) = \ (\ text { 0,34} \) + \ (\ text {0,76} \) = \ (\ text {1,10} \) \ (\ text {V} \)

    Стандартный ЭДС

    Стандартная ЭДС (E ° \ (_ {\ text {cell}} \)) — это ЭДС гальванического элемента, работающего в стандартных условиях.Символ ° обозначает стандартные условия.

    Рабочий пример 10: Расчет ЭДС ячейки

    Ячейка содержит твердый свинцовый анод в растворе ионов золота.

    1. Изобразите ячейку в стандартных обозначениях.

    2. Рассчитайте потенциал ячейки (ЭДС) электрохимической ячейки.

    Найдите соответствующие реакции в таблице стандартных электродных потенциалов

    В реакции участвуют свинец и золото.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {Au} (\ text {s}) \) (E ° V = \ (\ text {+1,50} \) \ (\ text {V } \))

    Какой металл с большей вероятностью будет восстанавливаться, а какой окисляться?

    E ° свинца — это небольшое отрицательное значение, а E ° золота — большое положительное число. Следовательно, свинец окисляется легче, чем золото, а золото легче восстанавливается, чем свинец.

    Определите, какой металл является катодом, а какой — анодом

    Окисление — это потеря на аноде, поэтому анодом является свинец.{3 +} (\ text {aq}) | \ text {Au} (\ text {s}) \)

    Рассчитать потенциал ячейки

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° \ (_ \ text {(катод)} \) — E ° \ (_ \ text {(анод)} \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° \ (_ \ text {(gold)} \) — E ° \ (_ \ text {(lead)} \)

    = \ (\ text {+1,50} \) — (\ (- \ text {0,13} \))

    = \ (\ text {+1,63} \) \ (\ text {V} \)

    Рабочий пример 11: Расчет ЭДС ячейки

    Рассчитайте потенциал ячейки электрохимической ячейки, в которой происходит следующая реакция, и представьте ячейку в стандартных обозначениях.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2} (\ text {g}) \) (E ° = \ (\ text {0,00} \) \ (\ text {V} \))

    Какой элемент с большей вероятностью будет восстанавливаться, а какой окисляться?

    Е ° магния — более отрицательное значение, чем Е ° водорода. Следовательно, магний окисляется легче, чем водород, а водород восстанавливается легче, чем магний.

    Определите, какой металл является катодом, а какой — анодом

    Окисление — это потеря на аноде, поэтому анодом является магний.{+} (\ text {aq}), \ text {H} _ {2} (\ text {g}) | \ text {Pt} (\ text {s}) \)

    Рассчитать потенциал ячейки

    E \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° \ (_ \ text {(катод)} \) — E ° \ (_ \ text {(анод)} \)

    E \ (_ {\ text {(cell)}} = \) E ° \ (_ \ text {(водород)} \) — E ° \ (_ \ text {(магний)} \)

    = \ (\ text {0,00} \) — (\ (- \ text {2,37} \))

    = \ (\ text {+2,37} \) \ (\ text {V} \)

    Стандартные электродные потенциалы

    Упражнение 13.8

    Объясните своими словами, что подразумевается под «электродным потенциалом» металла.

    Электродный потенциал металла — это: «ЭДС ячейки, в которой электрод слева является стандартным водородным электродом, а электрод справа — рассматриваемым электродом» — из Золотой книги ИЮПАК (goldbook. {2 +} (\ text {aq}) | \ text {Pt} (\ text {s}) \)

    Рассчитать ЭДС ячейки

    E ° \ (_ \ text {(ячейка)} \) = E ° \ (_ \ text {(катод)} \) — E ° \ (_ \ text {(анод)} \)

    E ° \ (_ \ text {(cell)} \) = E ° \ (_ \ text {(перманганат-ион)} \) — E ° \ (_ \ text {(ион железа)} \) = \ ( \ text {1,52} \) — \ (\ text {0,77} \) = \ (\ text {+0,75} \) \ (\ text {V} \)

    Спонтанность (ESCRN)

    Самопроизвольное

    положительное ЭДС

    Несамопроизвольное

    отрицательное ЭМП

    Таблица 13.4: Использование ЭМП для определения спонтанности клеток.

    Из таблицы потенциалов восстановления (Таблица 13.2) видно, что разные металлы обладают разной реакционной способностью. Некоторые восстанавливаются легче, чем другие. Вы также можете сказать, что одни окисляются легче, чем другие.

    Например, медь (E ° = \ (\ text {+0,34} \) \ (\ text {V} \)) восстанавливается легче, чем цинк (E ° = \ (- \ text {0,76 } \) \ (\ текст {V} \)). Следовательно, если реакция включает восстановление меди и окисление цинка, она будет происходить спонтанно.Однако, если это требует окисления меди и восстановления цинка, это не произойдет самопроизвольно.

    Чтобы предсказать, возникает ли реакция спонтанно, вы можете посмотреть на знак значения ЭДС для ячейки. Если ЭДС положительна , тогда реакция будет спонтанной . Если ЭДС отрицательна , тогда реакция не спонтанная .

    Можно провести эксперименты, чтобы предсказать, будет ли реакция спонтанной или нет.{-} {\ text {(aq)}}} \) (E ° = \ (\ text {+1,06} \) \ (\ text {V} \))

    ЭДС = E ° (полуреакция восстановления) — E ° (полуреакция окисления)

    ЭДС = E ° (свинец) — E ° (бромид)

    EMF = \ (- \ text {0,13} \) \ (\ text {V} \) — \ (\ text {1,06} \) = \ (- \ text {1,19} \) \ (\ text {V} \)

    Знак ЭДС отрицательный, поэтому эта реакция не будет происходить самопроизвольно. Давайте рассмотрим причины этого более подробно.

    Посмотрите на потенциал электрода для первой полуреакции.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Cu} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(медь)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(серебро)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (\ text {+0,34} \) \ (\ text {V} \) — (\ (\ text {+0,80 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (- \ text {0,46} \) \ (\ text {V} \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) отрицательный, поэтому эта реакция не является спонтанной.

    Напишите уравнение реакции, используя таблицу электродных потенциалов.{-} \) \ (\ rightleftharpoons \) \ (\ text {H} _ {2} (\ text {g}) \) (E ° = \ (\ text {0,00} \) \ (\ text {V} \))

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(водородный ион)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(никель)}} \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (\ text {0,00} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {0,25} \) \ (\ text {V} \)) = \ (\ text {+0,25} \) \ (\ text {V} \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) положительный, поэтому эта реакция спонтанная.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Mg} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(магний)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(цинк)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (- \ text {2,37} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {0,76 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (- \ text {1,61} \) \ (\ text {V} \)

    Знак E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) отрицательный, поэтому эта реакция не является спонтанной.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Ba} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(барий)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(цинк)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (- \ text {2,90} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {0,76 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (- \ text {2,14} \) \ (\ text {V} \)

    Знак E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) отрицательный, поэтому эта реакция не является спонтанной.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Cu} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(медь)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(цинк)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (\ text {0,34} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {0,76} \) \ (\ text {V} \)) = \ (\ text {+1,1} \) \ (\ text {V} \)

    Знак Е ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) положительный, поэтому эта реакция спонтанная.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Cd} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(cadmium)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(цинк)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (- \ text {0,40} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {0,76 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (\ text {+0,36} \) \ (\ text {V} \)

    Знак Е ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) положительный, поэтому эта реакция спонтанная.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Cu} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(медь)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(алюминий)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (\ text {+0,34} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {1,66 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (\ text {+2,00} \) \ (\ text {V} \)

    Знак E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) положительный, поэтому эта реакция является спонтанной.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Zn} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(цинк)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(алюминий)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (- \ text {0,76} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {1,66 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (\ text {+0,90} \) \ (\ text {V} \)

    Знак E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) положительный, поэтому эта реакция является спонтанной.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Na} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(натрия)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(алюминий)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (- \ text {2,71} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {1,66 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (- \ text {1,05} \) \ (\ text {V} \)

    Знак E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) отрицательный, поэтому эта реакция не является спонтанной.{-} \) \ (\ to \) \ (\ text {Pb} (\ text {s}) \)

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(сокращение)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(окисление)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = E ° \ (_ {\ text {(свинец)}} \) — E ° \ (_ {\ text {(алюминий)}} \ )

    E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) = \ (- \ text {0,13} \) \ (\ text {V} \) — (\ (- \ text {1,66 } \) \ (\ text {V} \)) = \ (\ text {+1,53} \) \ (\ text {V} \)

    Знак E ° \ (_ {\ text {(cell)}} \) положительный, поэтому эта реакция является спонтанной.Следовательно, \ (\ text {Pb} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} \) нельзя хранить в алюминиевом контейнере.

    Конечно-элементное моделирование и анализ in vivo конфигураций электродов для селективной стимуляции афферентных волокон половых органов | BMC Urology

    Интрауретральная электростимуляция — это малоинвазивный метод исследования реакции мочевого пузыря, вызванной активацией афферентных волокон половых органов. Однако из-за сложной иннервации уретры и окружающих структур неясно, какие нервные ветви активируются и как это зависит от геометрии и расположения электродов.Результаты этого исследования показывают, что расположение и геометрия электрода играют важную роль в определении порога стимуляции и избирательной активации двух первичных сенсорных ветвей (DNP, CSN) полового нерва кошки. В этом случае расположение электрода, по-видимому, является основным фактором, определяющим селективность активации. Кроме того, результаты показывают, что IES в уретре полового члена активирует ствол DNP, а не боковые ветви DNP.

    Это исследование обеспечивает количественный анализ электродов различной геометрии для интрауретральной стимуляции, однако существует несколько важных ограничений.Во-первых, модель представляет собой упрощенное представление нижних мочевых путей самцов кошачьих с нервной иннервацией CSN и DNP. Нервы были представлены как отдельные стволы, но было показано, что DNP широко разветвляется в области головки полового члена, а CSN обычно имеет боковую ветвь вдоль перепончатой ​​уретры в дополнение к моделированной здесь медиальной ветви [19]. Во-вторых, AF — это только приближение относительных пороговых значений для активации нервов электрической стимуляцией [22]. Кроме того, посадка между мочеиспускательным каналом и контактами электрода in vivo может варьироваться, изменяя плотность тока на различных контактах в многоконтактных электродах и, в конечном итоге, влияя на пороги активации.Однако сходство между порогами стимуляции in vivo и порогами, предсказанными моделью, демонстрирует, что упрощения были оправданы, чтобы поддержать наши выводы.

    Место стимуляции

    Избирательная активация DNP лучше всего достигалась стимуляцией в дистальном отделе уретры (около головки), в то время как избирательная активация CSN лучше всего достигалась стимуляцией в проксимальном отделе уретры (около простаты). Реакции мочевого пузыря, вызванные интрауретральной активацией афферентных волокон половых органов, также проявляют различные характеристики стимуляции вблизи головки полового члена (высокочастотное [33-40 Гц] возбуждение; низкочастотное торможение [5-10 Гц]) и вблизи предстательной железы (возбуждение на всех частотах. [2-33 Гц]) [15, 16].Кроме того, эти наблюдения in vivo подчеркивают важность избирательной активации DNP или CSN, поскольку реакция мочевого пузыря на активацию этих нервов различна для разных частот стимуляции и включает разные нервные пути [2].

    Иннервация уретры пространственно отчетливая [19, 20]. IES может активировать афферентные волокна в половых, тазовых и подъязычных нервах, и степень активации каждого нерва зависит от расположения внутриуретральных электродов [20].Иннервация проксимального отдела уретры вегетативными нервными волокнами от тазовых и гипогастральных нервов перекрывается с соматической иннервацией волокон CSN [19, 20], а IES в проксимальном отделе уретры может приводить к совместной активации половых и вегетативных волокон. Предыдущее исследование интрауретральной стимуляции у кошек показало, что половые и тазовые нервы активировались внутриуретральной стимуляцией в перепончатой ​​уретре [20]. Моделирование и результаты in vivo показывают, что порог активации афферентных волокон полового члена для стимуляции в проксимальном отделе уретры (активация CSN) был ниже порога стимуляции в уретре полового члена (активация DNP), поэтому в будущих клинических исследованиях следует изучить возможность использования стимулы с более низкой амплитудой в проксимальном отделе уретры по сравнению с уретрой полового члена, чтобы избежать распространения активации на соседние нервы (например,g., вегетативная иннервация проксимального отдела уретры). Пудендальная и тазовая афферентная иннервация уретры включает миелинизированные А-волокна и немиелинизированные С-волокна. Однако миелинизированные афферентные волокна половой уретры крупнее, потенциально состоящие из Aα-, Aβ- и Aδ-волокон, чем миелинизированные афферентные волокна тазовой уретры, в первую очередь Aδ-волокна [23, 24]. Эти различия в диаметрах волокон предполагают, что можно ограничить коактивацию афферентных волокон тазовых и гипогастральных нервов путем минимизации интенсивности стимуляции, но пороги in vivo были достаточно высокими, чтобы предположить, что коактивации трудно избежать.Тазовые и гипогастральные нервы здесь не моделировались, но их следует учитывать в будущей работе. Неспособность различить пудендальную и вегетативную активацию в проксимальном отделе уретры вызывает озабоченность в клинических исследованиях, изучающих способность вызывать реакции мочевого пузыря через активацию афферентных волокон половых органов уретры. В предыдущем исследовании интрауретральная стимуляция вызвала сокращения у лиц с травмами спинного мозга [14], но эффективные места стимуляции находились в 2-4 см от шейки мочевого пузыря, и роль половых и вегетативных нервных волокон в наблюдаемой реакции неясна.

    Геометрия электрода

    Различная геометрия электродов генерировала разные AF, что предполагает, что пороги стимуляции будут разными для разных геометрий электродов (Рисунок 3D). Конфигурация коротких электродов демонстрировала самые низкие пороги стимуляции (определяемые путем сравнения инверсии AF), за ними следовали кольцевые электроды (1 и 2 мм), в то время как биполярные кольцевые электроды (1 и 2 мм) требовали более высокой интенсивности стимуляции для активации. афферентные волокна половых органов.Короткий электрод был направлен дорсально, к нервным ветвям, и на практике может быть трудно сохранить ориентацию электрода. Кроме того, результаты подтверждают, что неправильная ориентация значительно увеличивает порог стимуляции. Пороги с кольцевым электродом будут более согласованными, хотя и немного выше, чем пороги для идеально ориентированного короткого электрода. Предыдущие исследования интрауретральной активации у кошек не обнаружили разницы между порогами стимуляции для монополярной и биполярной стимуляции.Тем не менее, в одном исследовании основное внимание уделялось стимуляции проксимального отдела уретры [14], которая, по нашим прогнозам, не будет иметь разных пороговых значений, в то время как во втором исследовании сравнивались пороговые значения у разных животных [16], которые вряд ли будут значительно различаться из-за межжизненной изменчивости. Кроме того, размер контакта и расстояние между контактами по-разному влияют на способность активировать афферентные волокна половых органов (например, увеличение длины контакта уменьшает AF, но увеличение расстояния между контактами увеличивает AF), поэтому сравнение электродов различной длины и расстояния усложняется.Пороги in vivo были меньше для монополярной стимуляции, чем для биполярной стимуляции, но разница в величине порога была меньше, чем прогнозировалось моделью. Анатомическая изменчивость может затруднить это измерение in vivo, потому что расположение мишени стимуляции относительно электродов вносит вклад в пороговые различия между монополярной и биполярной стимуляцией [25].

    Селективность между активацией DNP и CSN зависела от геометрии электрода.Узкий биполярный электрод обладал наибольшей селективностью, но значения селективности для всех электродов имели тенденцию быть высокими вблизи прохода уретры и простаты. Никакая геометрия электрода не показывала селективность> 1 на расстоянии 4 см от прохода уретры, что позволяет предположить, что стимуляция луковицы полового члена будет вызывать совместную активацию CSN и DNP. В исследованиях реакции мочевого пузыря на внутриуретральную стимуляцию in vivo рассматривался эффект локализации стимуляции, но не учитывалась возможность одновременного возбуждения CSN и DNP [15, 16].Вариабельность реакции мочевого пузыря на внутриуретральную стимуляцию в 4 см от уретрального прохода привела к тому, что это расстояние было исключено из количественной оценки в нашем предыдущем исследовании интрауретральной стимуляции у кошек [15], тогда как 4-6 см были сгруппированы вместе в другом исследовании IES [15]. 16]. Ответы мочевого пузыря, вызываемые IES в половом члене и мембранозной уретре, устраняются двусторонним рассечением DNP и CSN, соответственно [15], указывая на то, что IES в разном внутриуретральном расположении позволяет минимально инвазивную избирательную активацию различных афферентных ветвей половых органов.Лучшее понимание IES повысит нашу способность избирательно воздействовать на афферентные ветви половых органов в клинических исследованиях. Помимо понимания способности восстанавливать контроль над функцией мочевого пузыря, избирательная афферентная активация половых органов с помощью IES может быть полезным инструментом для улучшения понимания физиологии и патофизиологии мочевой дисфункции.

    Функциональное значение боковых ветвей DNP

    Потенциальным преимуществом интрауретральной стимуляции по сравнению с чрескожной (с внешними поверхностными электродами) или чрескожной стимуляцией DNP будет избирательная активация уретральных волокон DNP в отличие от кожных волокон DNP.Наши результаты показывают, что диапазон активации боковых ветвей DNP без активации ствола DNP зависит от геометрии электрода. Наблюдается, что боковые ветви DNP выделяют ветви, которые спускаются к уретре (редко) [19], и эти ответвления уретры не моделировались, что делает нашу оценку влияния конфигурации электродов на активацию уретры еще более консервативной. Основываясь на этих результатах, как клинические, так и экспериментальные исследования IES (все из которых используют кольцевой электрод) активируют ствол DNP, а не боковые ветви.Электрод с 3 кольцами может быть дополнительно протестирован in vivo, чтобы определить, оказывает ли избирательная активация боковых ветвей DNP какое-либо влияние на вызванные рефлексы мочевого пузыря.

    В то время как интрауретральная стимуляция является идеальным средством активации волокон уретрального нерва в проксимальном отделе уретры, чрескожная или чрескожная стимуляция DNP (или дорсального клиторального нерва) может быть достигнута при более низких порогах [26]. Предыдущий эксперимент показал, что чрескожная, чрескожная и интрауретральная стимуляция (монополярный кольцевой электрод) активирует DNP при 3-5 мА, 10-15 мА и 15-25 мА соответственно [27].Анатомические наблюдения у людей и кошек выявили две популяции аксонов DNP [1, 19, 28]: те, которые перемещаются латерально по телу полового члена к уретре, и те, которые проходят по средней линии полового члена к головке. Если эти популяции играют разные роли в ингибирующем и возбуждающем ответе мочевого пузыря на стимуляцию DNP, использование конфигурации электродов с 3 кольцами может быть ценным для избирательной активации рефлекторного пути, опосредованного волокнами уретры. Чрескожная стимуляция DNP (внешними поверхностными электродами) у людей вызывает стойкое ингибирование мочевого пузыря [9–11], но избирательная активация афферентных волокон DNP уретры может быть необходима для того, чтобы вызвать устойчивые возбуждающие реакции мочевого пузыря у людей.Эта модель основана на подробном описании иннервации уретры кошки. Подробное описание иннервации уретры человека необходимо для определения идеальных настроек (геометрия и расположение электродов) для клинического исследования реакции мочевого пузыря на вызванную IES избирательную активацию афферентных ветвей половых органов.

    Хлоридный комбинированный ионно-селективный электрод

    Хлорид-селективный электрод HI4107 представляет собой законченную потенциометрическую ячейку, которая содержит эталонный образец хлорида серебра / серебра (Ag / AgCl), помещенный в пластиковый корпус из PEI с электролитом из нитрата калия.Внутренние элементы изолированы от образца сжатой мембраной, чувствительной к хлориду серебра.

    Твердотельные комбинированные ИСЭ

    Hanna спроектированы с коническим переходом. Геометрия конуса с юбкой датчика образует жидкостное соединение с испытательным раствором на вершине переходного конуса, создавая высокостабильный опорный потенциал и постоянные скорости потока электролита в раствор. Простое нажатие на верхнюю часть ISE позволяет легко слить заливной раствор электролита и заменить его при необходимости.

    Для точного измерения хлорида HI4107 важно, чтобы ионная сила стандартов и образца была отрегулирована до высокого и постоянного значения с помощью раствора регулятора ионной силы галогенидов (ISA). Галогенид ISA обеспечивает постоянство коэффициента активности, поэтому можно измерить концентрацию свободных хлорид-ионов. Измерение всех растворов с постоянной ионной силой снижает погрешность между измерениями. Твердотельный ИСЭ с хлоридом HI4107 может измерять от 50 мкМ (1.От 8 мг / л) до 1M (35 500 мг / л).

    Таблица преобразования для Cl
    Умножить

    моль / л (М) до частей на миллион (мг / л)

    3.500×10 4

    ppm (мг / л) до M (моль / л)

    2.857×10 -5


    Обзор функций

    Фиксированные модули датчиков
    • Комбинированные твердотельные ИСЭ — это электроды, которые обнаруживают свободные ионы в растворе.Сильно нерастворимая сжатая сенсорная таблетка прикрепляется к электроду с помощью фиксированного сенсорного модуля для простоты использования.
    Прочный корпус PEI
    • Корпус зонда изготовлен из прочного полиэфиримидного (PEI) пластика.
    Соединение BNC
    • HI4107 имеет универсальный разъем BNC для легкого подключения к любому настольному измерителю с входным гнездом BNC для пробника.

    Теория работы

    Электрод твердотельного сенсора вырабатывает напряжение из-за ионного обмена, который происходит между раствором и неорганической мембраной.Равновесие происходит из-за сильно ограниченной растворимости материала мембраны в образце. Когда ионная сила раствора фиксируется добавлением ISA, напряжение пропорционально концентрации свободных ионов в растворе.

    Оптимизация электродных характеристик проточной ячейки окислительно-восстановительного потенциала Br2 / h3

  • 1.

    Чо К.Т., Альбертус П., Батталья В., Кожич А., Сринивасан В., Вебер А.З. (2013) Energy Technol 1: 596–608

    Статья Google Scholar

  • 2.

    Фишер Дж., Бингл Дж. (1955) J Am Chem Soc 77: 6511–6512

    CAS Статья Google Scholar

  • 3.

    Cho KT, Tucker MC, Ding M, Ridgway P, Battaglia VS, Srinivasan V, Weber AZ (2014) ChemPlusChem. DOI: 10.1002 / cplu.201402043

  • 4.

    Гур-Дар М., Травицкий Н., Пелед Э. (2012) J Источники энергии 197: 111–115

    CAS Статья Google Scholar

  • 5.

    Лившиц В., Улус А, Пелед Э. (2006) Electrochem Commun 8: 1358–1362

    CAS Статья Google Scholar

  • 6.

    Nguyen TV, Kreutzer H, Yarlagadda V, McFarland E, Singh N (2013) ECS Trans 53 (7): 75–81

    CAS Статья Google Scholar

  • 7.

    Zhang L, Shao ZG, Wang X, Yu H, Liu S, Yi B (2013) J Источники питания 242: 15–22

    CAS Статья Google Scholar

  • 8.

    Cho KT, Ridgway P, Weber AZ, Haussener S, Battaglia V, Srinivasan V (2012) J Electrochem Soc 159 (11): A1806 – A1815

    CAS Статья Google Scholar

  • 9.

    Ярлагадда В., Нгуен Т.В. (2013) J Electrochem Soc 160 (6): F535 – F547

    CAS Статья Google Scholar

  • 10.

    Kreutzer H, Yarlagadda V, Nguyen TV (2012) J Electrochem Soc 159 (7): F331 – F337

    CAS Статья Google Scholar

  • 11.

    Park JW, Wycisk R, Pintauro PN (2013) ECS Trans 50 (2): 1217–1231

    Статья Google Scholar

  • 12.

    Yeo RS, Chin DT (1980) J Electrochem Soc 127 (3): 549–555

    CAS Статья Google Scholar

  • 13.

    Kusoglu A, Cho KT, Prato RA, Weber AZ (2013) Solid State Ionics 252: 68–74

    CAS Статья Google Scholar

  • 14.

    Aaron D, Sun CN, Bright M, Papandrew AB, Mench MM, Zawodzinksi TA (2013) ECS Electrochem Lett 2 (3): A1 – A3

    Статья Google Scholar

  • 15.

    Аарон Д.С., Лю К., Тан З., Грим Г.М., Папандрю А.Б., Турхан А., Заводзинский Т.А., Менч М.М. (2012) J Источники энергии 206: 450–453

    CAS Статья Google Scholar

  • 16.

    Bai Y (2013) Мембрана и исследование рабочих характеристик топливных элементов с полимерным электролитом и проточных батарей с окислительно-восстановительным потенциалом брома.Диссертация, Университет Теннесси, Ноксвилл

  • 17.

    Kreutzer HM (2012) Характеристика водородно-бромной проточной батареи для хранения электроэнергии. Диссертация, Университет Канзаса, Лоуренс

  • 18.

    Xu J, Scherson D (2013) Anal Chem 85: 2795–2801

    CAS Статья Google Scholar

  • 19.

    Breiter MW (1963) Electrochim Acta 8: 925–935

    Артикул Google Scholar

  • 20.

    Багоцкий В.С., Васильев Ю.Б., Вебер Дж., Пирцхалава Ю.Н. (1970) J Electroanal Chem 27: 31–46

    Article Google Scholar

  • 21.

    Барна Г.Г., Франк С.Н., Тегерани Т.Х., Уидон Л.Д. (1984) J Electrochem Soc 131: 1973–1980

    CAS Статья Google Scholar

  • 22.

    Ониши Л.М., Праусниц Дж. М., Ньюман Дж. (2007) Phys Chem B 111: 10166–10173

    CAS Статья Google Scholar

  • Метод с четырьмя электродами для изучения динамики ионной активности и транспорта в волокнах скелетных мышц

    % PDF-1.5 % 1 0 объект > / Метаданные 363 0 R / Страницы 2 0 R / StructTreeRoot 3 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 363 0 объект > поток application / pdf

  • Di Franco, Marino
  • Метод с четырьмя электродами для изучения динамики ионной активности и транспорта в волокнах скелетных мышц
  • 2019-05-10T17: 39: 04-07: 00 Microsoft® Word 20162021-08-02T04: 25: 43-07: 002021-08-02T04: 25: 43-07: 00 Microsoft® Word 2016uuid: a8bfefce-1dd1-11b2- 0a00-210a277d8900uuid: a8bfefd9-1dd1-11b2-0a00-d30000000000 конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 118 0 объект [150 0 R 151 0 R 152 0 R 153 0 R 154 0 R 155 0 R 156 0 R 157 0 R 158 0 R 159 0 R 160 0 R 161 0 R 162 0 R 353 0 R 354 0 R 164 0 R 165 0 R 166 0 R 167 0 R 168 0 R 169 0 R 170 0 R 171 0 R 172 0 R 173 0 R 174 0 R 175 0 R 176 0 R] эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект [177 0 R 178 0 R 179 0 R 180 0 R 181 0 R 182 0 R 183 0 R 184 0 R 185 0 R] эндобдж 121 0 объект [186 0 R 187 0 R 188 0 R 189 0 R] эндобдж 122 0 объект [190 0 R 191 0 R 192 0 R] эндобдж 123 0 объект [193 0 R 194 0 R 195 0 R 196 0 R 197 0 R 198 0 R 199 0 R 200 0 R 201 0 R 202 0 R 203 0 R 204 0 R] эндобдж 124 0 объект [205 0 R 206 0 R 207 0 R 208 0 R 209 0 R] эндобдж 125 0 объект [210 0 R 211 0 R 212 0 R 213 0 R 214 0 R] эндобдж 126 0 объект [215 0 R 216 0 R 217 0 R 218 0 R 219 0 R] эндобдж 127 0 объект [220 0 R 221 0 R 222 0 R 223 0 R 224 0 R 225 0 R 226 0 R] эндобдж 128 0 объект [227 0 R 228 0 R 229 0 R 230 0 R 231 0 R 232 0 R 233 0 R] эндобдж 129 0 объект [234 0 R 235 0 R 236 0 R] эндобдж 130 0 объект [237 0 R 238 0 R 239 0 R 240 0 R 241 0 R] эндобдж 131 0 объект [242 0 R 243 0 R 244 0 R 245 0 R] эндобдж 132 0 объект [246 0 R 247 0 R 248 0 R 249 0 R 250 0 R] эндобдж 133 0 объект [251 0 R 252 0 R 253 0 R 254 0 R 255 0 R] эндобдж 134 0 объект [256 0 R 257 0 R 258 ​​0 R 259 0 R] эндобдж 135 0 объект [260 0 R 261 0 R 262 0 R 263 0 R 264 0 R 265 0 R] эндобдж 136 0 объект [266 0 R 267 0 R 268 0 R 269 0 R 270 0 R 271 0 R] эндобдж 137 0 объект [272 0 R 273 0 R 274 0 R] эндобдж 138 0 объект [275 0 R 276 0 R 277 0 R 278 0 R] эндобдж 139 0 объект [279 0 R 280 0 281 0 R 282 0 R] эндобдж 140 0 объект [283 0 R 284 0 R 285 0 R 286 0 R 287 0 R 288 0 R] эндобдж 141 0 объект [289 0 R 290 0 R 291 0 R 292 0 R] эндобдж 142 0 объект [293 0 R 294 0 R 295 0 R 296 0 R 298 0 R 299 0 R 300 0 R 297 0 R] эндобдж 143 0 объект [301 0 R 302 0 R 356 0 R 357 0 R 304 0 R 305 0 R 306 0 R] эндобдж 144 0 объект [307 0 R 308 0 R 358 0 R 359 0 R 310 0 R 311 0 R 312 0 R 313 0 R] эндобдж 145 0 объект [314 0 R 315 0 R 360 0 R 361 0 R 317 0 R 318 0 R 319 0 R] эндобдж 146 0 объект [320 0 R 321 0 R 322 0 R 324 0 R 325 0 R 326 0 R 323 0 R] эндобдж 147 0 объект [327 0 R 328 0 R 329 0 R 330 0 R 331 0 R 332 0 R 333 0 R 334 0 R 335 0 R 336 0 R 337 0 R 338 0 R 339 0 R] эндобдж 148 0 объект [340 0 R 341 0 R 342 0 R 343 0 R 344 0 R 345 0 R 346 0 R 347 0 R 348 0 R 349 ​​0 R 350 0 R] эндобдж 149 0 объект [351 0 R 352 0 R] эндобдж 351 0 объект > эндобдж 352 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 34 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Parent 2 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / StructParents 31 / Tabs / S / Type / Page >> эндобдж 364 0 объект [368 0 R 369 0 R] эндобдж 365 0 объект > поток HWmoF0 ‘| ºQNWuHU * ̭ ܿ, $ ڒ ޗ c ٙ gy [׵ VyKy + g>} I |% kv> _mUW.ЧАС? p jY?] n? dNH «H} 1″ DJRm [‘єK} ~ vd · 4BYLnAq (8 AQD $ N’F> HtE # d,% H; 3qG ? pg ՝ s? V {0HDe | ) NlM3} P uu ~ yZ] :. zcRЖ͈gqʆojT1: ‘»6 {5Vm-bp5˥OZ.N = | u> IZy) 8’J» 14кВт. * P ޿ Xb = / dY = X # iS> + iX7 ۃ ) 0с @@). = bQy 9f`rʆf; ̴7 @ G vKHa «l] Z] 3GOItԄ! .LoLUnr, .7T ar ({4_JZca6 ݘ H ތ (r gE | [l ܙ ps? FXt» ZK0 4 + 4а 2w6C! K9VPk2HziOEC͡ M &) BMo + | 1 «$$ Ta @ ܾ1ܪ> M0pmA, Kz_ | 3 =: ؙ D ڿ .6 OzR6/r./upwg{[email protected]’pN4» «LLi6cx {! Bͽ3A.» 6) [e pS

    Структура атома Класс 11 Примечания Химия Глава 2

    Структура атома Класс 11 Примечания Химия Глава 2

    • Открытие эксперимента с электронно-разрядной трубкой
    В 1879 году Уильям Крукс изучал проводимость электричества через газы при низком давлении.Он провел эксперимент в разрядной трубке, которая представляет собой цилиндрическую трубку из твердого стекла длиной около 60 см. Он герметизирован с обоих концов и снабжен двумя металлическими электродами, как показано на рис. 2.1.

    Электрический разряд через газы можно было наблюдать только при очень низких давлениях и очень высоких напряжениях.
    Давление различных газов можно регулировать откачкой. Когда на электроды подается достаточно высокое напряжение, ток начинает течь через поток частиц, движущихся в трубке от отрицательного электрода (катода) к положительному электроду (аноду).Их называли катодными лучами или частицами катодных лучей.
    • Свойства катодных лучей
    (i) Катодные лучи движутся по прямой линии.
    (ii) Катодные лучи исходят от катода и движутся к аноду.
    (iii) Эти лучи сами по себе не видны, но их поведение можно наблюдать с помощью определенных материалов (флуоресцентных или фосфоресцентных), которые светятся при попадании на них.
    (iv) Катодные лучи состоят из отрицательно заряженных частиц. Когда электрическое поле прикладывается к катодным лучам с помощью пары металлических пластин, они отклоняются в сторону положительной пластины, что указывает на наличие отрицательного заряда.
    (v) Характеристики катодных лучей не зависят от материала электродов и природы газа, присутствующего в электронно-лучевой трубке.
    • Определение отношения заряд / масса (вяз) для электронов
    Дж. Дж. Томсон впервые экспериментально определил отношение заряд / масса для электронов, называемое отношением вяз. Для этого он воздействовал на пучок электронов, выпущенных в газоразрядной трубке в виде катодных лучей, на электрические и магнитные поля. Они действовали перпендикулярно друг другу, а также пути, по которому следовали электроны.
    Согласно Томсону, величина отклонения частиц от их пути в присутствии электрического и магнитного поля зависит от следующих факторов:
    (i) Чем больше величина заряда на частице, тем больше взаимодействие с электрическим или магнитным полем. поле и, следовательно, больше отклонение.
    (ii) Масса частицы — чем легче частица, тем больше отклонение.
    (iii) Отклонение электронов от их первоначального пути увеличивается с увеличением напряжения на электродах или напряженности магнитного поля.
    Путем проведения точных измерений величины отклонений, наблюдаемых электронами в зависимости от напряженности электрического или магнитного поля, Томсон смог определить значение
    e / me = 1,758820 x 10 11 C кг -1 где me = масса электрона в кг
    e = величина заряда электрона в кулонах (Кл).
    • Заряд на Electron
    R.A. Милликен разработал метод, известный как эксперимент по капле масла, для определения заряда электронов.

    • Открытие протонно-анодных лучей
    В 1886 году Гольдштейн модифицировал газоразрядную трубку, применив перфорированный катод. При уменьшении давления он наблюдал новый тип световых лучей, проходящих через отверстия или перфорации катода и движущихся в направлении, противоположном катодным лучам. Эти лучи были названы положительными лучами, анодными лучами или канальными лучами. Анодные лучи выходят не из анода, а из пространства между анодом и катодом.
    • Свойства анодных лучей
    (i) Величина положительного заряда (e) на частицах, составляющих анодные лучи, зависит от природы газа в газоразрядной трубке.
    (ii) Обнаружено, что отношение заряда к массе частиц зависит от газа, из которого они происходят.
    (iii) Некоторые из положительно заряженных частиц несут электрический заряд, кратный фундаментальной единице.
    (iv) Поведение этих частиц в магнитном или электрическом поле противоположно тому, которое наблюдается для электронных или катодных лучей.
    • Протон
    Самый маленький и легкий положительный ион был получен из водорода и назван протоном. Масса протона = 1.676 x 10 -27 кг
    Заряд протона = (+) 1,602 x 10 -19 C
    • Нейтрон
    Это нейтральная частица. Он был открыт Чедвиком (1932).
    При бомбардировке тонких листов бериллия быстро движущимися α-частицами он обнаружил, что лучи с высокой проникающей способностью состоят из нейтральных частиц, которые были названы нейтронами.
    • Модель атома Томсона

    (i) Дж. Дж. Томсон предположил, что атом можно рассматривать как сферу приблизительного радиуса 1-8 см, несущую положительный заряд протонов и в которую встроены отрицательно заряженные электроны.
    (ii) В этой модели атом визуализируется как пудинг или лепешка с положительным зарядом со встроенными в него электронами.
    (iii) Согласно этой модели считается, что масса атома равномерно распределена по атому.
    Недостаток модели атома Томсона
    Эта модель могла объяснить общую нейтральность атома, она не могла удовлетворительно объяснить результаты экспериментов по рассеянию, проведенных Резерфордом в 1911 году.
    • Эксперимент по рассеянию a-частиц Резерфорда
    Резерфорд в 1911 году провел несколько экспериментов по рассеянию, в которых он бомбардировал тонкие фольги из металлов, таких как золото, серебро, платина или медь, пучком быстро движущихся α-частиц.Тонкая золотая фольга была окружена круглым флуоресцентным экраном из сульфида цинка. Всякий раз, когда α-частицы падали на экран, в этой точке возникала крошечная вспышка света.
    Из этих экспериментов он сделал следующие наблюдения:

    (i) Большая часть α-частиц прошла через фольгу, не претерпев никакого отклонения,
    (ii) Несколько α-частиц претерпели отклонение на небольшие углы.
    (iii) Очень немногие просто отклоняются назад, то есть на угол почти 180 °.
    Из этих наблюдений Резерфорд сделал следующие выводы:
    (i) Поскольку большая часть α-частиц прошла через фольгу, не претерпев никакого отклонения, внутри атома должно быть достаточно пустого пространства.
    (ii) Небольшая часть a-частиц отклонялась на малые углы. Положительный заряд должен быть сконцентрирован в очень небольшом объеме, который отталкивает и отклоняет несколько положительно заряженных α-частиц. Эта очень небольшая часть атома была названа ядром.
    (iii) Объем ядра очень мал по сравнению с общим объемом атома.
    • Ядерная модель атома Резерфорда
    (i) Положительный заряд и большая часть массы атома были сконцентрированы в очень маленькой области.Эту очень маленькую часть атома Резерфорд назвал ядром.
    (ii) Ядро окружено электронами, которые движутся вокруг ядра с очень высокой скоростью по круговым траекториям, называемым орбитами.
    (iii) Электроны и ядра удерживаются вместе за счет электростатических сил притяжения.
    • Атомный номер
    Число протонов, присутствующих в ядре, равно атомному номеру (z). Например, в ядре водорода 1 протонов, в атоме натрия 11, следовательно, их атомные номера 1 и 11.Чтобы сохранить электрическую нейтральность, количество электронов в атоме равно количеству протонов (атомный номер, z). Например, количество электронов в атоме водорода и атоме натрия равно 1 и 11 соответственно.
    Атомный номер (z) = количество протонов в ядре атома.
    = Количество электронов в нейтральном атоме.
    • Массовое число
    Количество протонов и нейтронов, присутствующих в ядре, вместе известно как нуклоны. Общее количество нуклонов называется массовым числом (А) атома.
    Массовое число (A) = Число протонов (p) + Число нейтронов (n).
    • Изотопы
    Атомы с одинаковым атомным номером, но разным атомным массовым числом известны как изотопы.
    Изотопы водорода:

    Эти три изотопа показаны на рисунке ниже:


    Характеристики изотопов
    (i) Поскольку изотопы элемента имеют одинаковый атомный номер, но разное массовое число, ядра изотопов содержат одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов.
    (ii) Поскольку изотопы различаются по своим атомным массам, все свойства изотопов в зависимости от массы различны.
    (iii) Поскольку химические свойства в основном определяются числом протонов в ядре и числом электронов в атоме, разные изотопы элемента обладают схожими химическими свойствами. Например, все изотопы углерода при горении дают углекислый газ.
    • Изобары

    • Недостатки модели Резерфорда
    (i) Когда тело движется по орбите, оно достигает ускорения.Таким образом, электрон, движущийся по орбите вокруг ядра, испытывает ускорение.
    Согласно электромагнитной теории Максвелла, заряженные частицы при ускорении должны испускать электромагнитное излучение. Следовательно, электрон на орбите будет излучать излучение, энергия, переносимая излучением, исходит от электронного движения. Его путь станет ближе к ядру и, в конечном итоге, по спирали войдет в ядро ​​внутри. 10-8 с. Но на самом деле этого не происходит.
    Таким образом, модель Резерфорда не может объяснить устойчивость атома, если движение электронов описывается на основе классической механики и теории электромагнетизма.
    (ii) Модель Резерфорда не дает никакого представления о распределении электронов вокруг ядра и об их энергии.
    • Развитие, ведущее к модели атома Бора
    Два события сыграли важную роль в формулировке модели атома Бора. Это были:
    (i) Двойной характер электромагнитного излучения, что означает, что излучения обладают как волнообразными, так и частицоподобными свойствами.
    (ii) Экспериментальные результаты, касающиеся атомных спектров, которые можно объяснить только в предположении квантованных электронных уровней энергии в атомах.
    • Природа электромагнитного излучения (теория электромагнитных волн)
    Эта теория была выдвинута Джеймсом Кларком Максвеллом в 1864 году. Основные положения этой теории следующие:
    (i) Энергия излучается из любого источника (например, нагретый стержень или нить колбы, через которую проходит электрический ток) непрерывно в виде излучения и называется лучистой энергией.
    (ii) Излучение состоит из электрического и магнитного полей, которые колеблются перпендикулярно друг другу и оба перпендикулярны направлению распространения излучения.
    (iii) Излучения имеют волновой характер и распространяются со скоростью света 3 x 10 8 м / сек.
    (iv) Эти волны не нуждаются в какой-либо материальной среде для распространения. Например, солнечные лучи достигают нас через пространство, которое является нематериальной средой.
    • Характеристики волны
    Длина волны: определяется как расстояние между любыми двумя последовательными гребнями или впадинами. Он обозначен буквой X и его единицей измерения S.I. является метр.

    Частота: частота волны определяется как количество волн, проходящих через точку за одну секунду.Он обозначается буквой v (nu) и выражается в герцах (Гц).
    1 Гц = 1 цикл / сек.
    Скорость: скорость волны определяется как линейное расстояние, пройденное волной за одну секунду.
    Обозначается буквой c и выражается в см / сек или м / сек.
    Амплитуда: амплитуда волны — это высота гребня или глубина сквозного прохождения. Он обозначается буквой V и выражается в единицах длины.
    Волновое число: определяется как количество волн на 1 метре длины. Очевидно, она будет равна обратной длине волны.Он представлен полосой v (читается как ню бар).

    Электромагнитный спектр: Когда электромагнитные излучения расположены в порядке увеличения длины волны или уменьшения частоты, полученный полный спектр называется электромагнитным спектром.

    • Ограничения теории электромагнитных волн
    Теория электромагнитных волн успешно объяснила свойства света, такие как интерференция, дифракция и т. Д .; но он не мог объяснить следующее:
    (i) Явление излучения черного тела.
    (ii) Фотоэлектрический эффект.
    (iii) Изменение теплоемкости твердых тел в зависимости от температуры.
    (iv) Линейчатые спектры атомов по отношению к водороду.
    • Излучение черного тела
    Идеальное тело, которое излучает и поглощает все частоты, называется черным телом, а излучение, излучаемое таким телом, называется излучением черного тела. Файл. точное частотное распределение испускаемого излучения абсолютно черного тела зависит только от его температуры.

    При данной температуре интенсивность испускаемого излучения увеличивается с уменьшением длины волны, достигает максимального значения на данной длине волны, а затем начинает уменьшаться с дальнейшим уменьшением длины волны, как показано на рис. 2.6.
    • Квантовая теория Планка
    Чтобы объяснить явление «излучения черного тела» и фотоэлектрического эффекта, Макс Планк в 1900 году выдвинул теорию, известную как квантовая теория Планка.
    Эта теория была далее расширена Эйнштейном в 1905 году. Основные положения этой теории заключались в следующем:,
    (i) Излучаемая или поглощаемая энергия в виде небольших пакетов энергии. Каждый такой пакет энергии называется квантом.
    (ii) Энергия каждого кванта прямо пропорциональна частоте излучения

    где h — константа пропорциональности, называемая постоянной Планка.Его значение равно 6,626 x 10 -34 Джсек.
    • Фотоэлектрический эффект
    Герц в 1887 году обнаружил, что когда луч света определенной частоты попадает на поверхность некоторых металлов, электроны испускаются или выбрасываются с поверхности металла. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом.

    Наблюдения за фотоэлектрическим эффектом
    (i) Только фотоны света определенной минимальной частоты, называемой пороговой частотой (v 0 ), могут вызвать фотоэлектрический эффект.Значение v 0 различно для разных металлов.
    (ii) Кинетическая энергия испускаемых электронов прямо пропорциональна частоте падающих фотонов и совершенно не зависит от их интенсивности.
    (iii) Число электронов, выбрасываемых за секунду с поверхности металла, зависит от интенсивности падающих фотонов или излучений, а не от их частоты.
    Объяснение фотоэлектрического эффекта
    Эйнштейн в (1905) смог дать объяснение различных точек фотоэлектрического эффекта, используя квантовую теорию Планка, как показано ниже:
    (i) Фотоэлектроны выбрасываются только тогда, когда падающий свет имеет определенный минимум частота (пороговая частота v 0 )
    (ii) Если частота падающего света (v) больше, чем пороговая частота (v 0 ), избыточная энергия (hv — hv 0 ) передается электрон как кинетическая энергия.
    К.Э. вылетевшего электрона

    энергия вылетевшего электрона.
    (iii) При увеличении интенсивности света выбрасывается больше электронов, но энергия электронов не изменяется.
    • Двойное поведение электромагнитного излучения
    Изучая поведение света, ученые пришли к выводу, что свет и другие электромагнитные излучения имеют двойную природу. Это волновая природа, а также природа частиц. Всякий раз, когда излучение взаимодействует с веществом, оно проявляет свойства, подобные частицам, в отличие от волнообразных свойств (интерференция и дифракция), которые оно проявляет при распространении.Некоторые микроскопические частицы, такие как электроны, также демонстрируют дуальность волна-частица.
    • Спектр
    Когда луч белого света проходит через призму, волна с более короткой длиной волны изгибается больше, чем волна с большей длиной. Поскольку обычный белый свет состоит из волн со всеми длинами волн видимого диапазона, массив белого света разбивается на серию цветных полос, называемых спектром. Свет красного цвета с самой длинной волной отклоняется меньше всего, а фиолетовый свет с самой короткой длиной волны отклоняется больше всего.
    Непрерывный спектр
    Когда луч белого света анализируется, проходя через призму, наблюдается, что он разделяется на семь различных широких полос цветов от фиолетового до красного (как радуга). Эти цвета настолько непрерывны, что каждый из них сливается с другим. Следовательно, спектр называется непрерывным спектром.
    Спектры излучения
    Спектры излучения замечают, когда излучение, испускаемое источником, проходит через призму и затем попадает на фотопластинку.Излучение может испускаться несколькими способами, например:
    (i) от солнца или тлеющей электрической лампочки.
    (ii) пропусканием электрического разряда через газ при низком давлении.
    (iii) нагреванием вещества до высокой температуры.
    Линейный спектр
    Когда пары какого-либо летучего вещества падают на пламя горелки Бунзена и затем анализируются с помощью спектроскопа. На фотопластинке появляются определенные цветные линии, различающиеся для разных веществ.Например, натрий или его соли излучают желтый свет, а калий или его соли излучают фиолетовый свет.
    Спектры поглощения
    Когда белый свет проходит через пары вещества, а прошедший свет затем попадает на призму, темные линии появляются в непрерывном спектре. Темные линии показывают, что соответствующие им излучения были поглощены веществом из белого света. Этот спектр называется спектром поглощения.
    Темные линии появляются точно в тех же местах, где появляются линии в спектрах излучения.
    • Линейный спектр водорода
    Когда электрический разряд проходит через газообразный водород, заключенный в газоразрядную трубку под низким давлением, и излучаемый свет анализируется спектроскопом, спектр состоит из большого количества линий, сгруппированных в разные серии. Полный спектр известен как спектр водорода.
    На основе экспериментальных наблюдений Йоханнес Ридберг отметил, что все серии линий в спектре водорода можно описать следующим выражением:

    Ридберг в 1890 году, и дал простое теоретическое уравнение для расчета длин волн и волновых чисел спектральные линии в разных сериях спектра водорода.Уравнение известно как формула (или уравнение) Ридберга.

    Это соотношение действительно только для атома водорода. Для других видов:

    , где Z — атомный номер вида.
    Здесь RH = константа, называемая константой Ридберга для водорода, а n1, n2 — целые числа (n2> n1)
    Для любого конкретного ряда значение n1 является постоянным, а значение n2 изменяется. Например,
    Для серии Lyman n 1 = 1, n 2 = 2, 3, 4, 5 ……… ..
    Для серии Balmer n 1 = 2, n 2 = 3 , 4, 5, 6 ………..
    Для серии Paschen, n 1 = 3, n 2 = 4, 5, 6, 7 ……… ..
    Для серии Brackett, n 1 = 4, n 2 = 5, 6, 7, 8 ……… ..
    Для серии Pjund, n 1 = 5, n 2 = 6, 7, 8, 9 ……… ..
    Таким образом, подставляя значения n 1 и n 2 в приведенном выше уравнении можно вычислить длины волн и волновые числа различных спектральных линий. Когда n 1 = 2, приведенное выше выражение называется формулой Бальмера.
    • Модель атома Бора
    Нильс Бор в 1913 году предложил новую модель атома на основе квантовой теории Планка. Основные положения этой модели следующие:
    (i) В атоме электроны вращаются вокруг ядра по определенным определенным круговым траекториям, называемым орбитами.
    (ii) Каждая орбита связана с определенной энергией, поэтому они известны как уровни энергии
    или энергетические оболочки. Они пронумерованы как 1, 2, 3, 4 ……… .. или K, L, M, N ……… ..
    (iii) Для электрона разрешены только те энергетические орбиты, в которых угловой момент электрона равен целое число, кратное h / 2π
    Угловой момент электрона (mvr) = nh / 2π (n = 1, 2, 3, 4 и т. д.).
    m = масса электрона.
    v = тангенциальная скорость вращающегося электрона.
    r = радиус орбиты.
    h = постоянная Планка.
    n — целое число.
    (iv) Пока электрон находится на определенной орбите, он не поглощает и не теряет энергию, поэтому его энергия остается постоянной.
    (v) Когда энергия подводится к электрону, он поглощает энергию только в фиксированных количествах в виде квантов и перескакивает в более высокое энергетическое состояние вдали от ядра, известное как возбужденное состояние. Возбужденное состояние нестабильно, электрон может перейти обратно в состояние с более низкой энергией, и при этом он излучает такое же количество энергии.(∆E = E 2 — E 1 ).
    • Достижения теории Бора
    1. Теория Бора объяснила стабильность атома.
    2. Теория Бора помогла вычислить энергию электрона в атоме водорода и одной разновидности электронов. Математическое выражение для энергии на n-й орбите:


    3. Теория Бора объяснила атомный спектр атома водорода.
    • Ограничения модели Бора
    (i) Теория не могла объяснить атомные спектры атомов, содержащих более одного электрона, или многоэлектронных атомов.
    (ii) Теория Бора не смогла объяснить тонкую структуру спектральных линий.
    (iii) Теория Бора не могла предложить удовлетворительного объяснения эффекта Зеемана и эффекта Штарка.
    (iv) Теория Бора не смогла объяснить способность атомов образовывать молекулы, образованные химическими связями.
    (v) Это не соответствовало принципу неопределенности Гейзенберга.
    • Двойное поведение материи (уравнение де Бройля)
    де Бройль в 1924 году предположил, что материя, как и излучение, также должна демонстрировать двойное поведение i.е., как частицы, так и волновые свойства. Это означает, что, как и фотоны, у электронов также есть импульс, а также длина волны.
    Из этой аналогии де Бройль вывел следующее соотношение между длиной волны (λ) и импульсом (p) материальной частицы.

    • Принцип неопределенности Гейзенберга
    Он гласит, что «невозможно одновременно определить точное положение и точный импульс (или скорость) электрона».

    • Принцип значимости неопределенности
    (i) Он исключает существование определенных путей или траекторий электронов и других подобных частиц.
    (ii) Эффект принципа неопределенности Гейзенберга существенен только для микроскопических объектов и незначителен для макроскопических объектов.
    • Причины неудачи модели Бора
    (i) Волновой характер электрона не рассматривается в модели Бора.
    (ii) Согласно модели Бора, орбита — это четко определенный путь, и этот путь может быть полностью определен только в том случае, если положение и скорость электрона известны точно в одно и то же время. Это невозможно в соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга.
    • Квантовая механическая модель атома
    Квантовая механика: Квантовая механика — это теоретическая наука, которая занимается изучением движений микроскопических объектов, которые обладают как наблюдаемыми волнообразными, так и частицоподобными свойствами.
    Важные особенности квантово-механической модели атома
    (i) Энергия электронов в атоме квантована, т.е. может иметь только определенные значения.
    (ii) Существование квантованного электронного уровня энергии является прямым результатом волновых свойств электронов.
    (iii) И точное положение, и точная скорость электрона в атоме не могут быть определены одновременно.
    (iv) У атомной орбитали есть волновая функция φ. В атоме много орбиталей. Электрон занимает атомную орбиталь с определенной энергией. Орбиталь не может иметь более двух электронов. Орбитали заполнены в порядке возрастания энергии. Вся информация об электроне в атоме хранится в орбитальной волновой функции φ.
    (v) Вероятность нахождения электрона в точке внутри атома пропорциональна квадрату орбитальной волновой функции i.е., | φ 2 | в этой точке. Она известна как плотность вероятности и всегда положительна.
    По значению φ 2 в различных точках внутри атома можно предсказать область вокруг ядра, где наиболее вероятно будет обнаружен электрон.
    • Квантовые числа
    Атомные орбитали можно указать, указав их соответствующие энергии и угловые моменты, которые квантованы (т. Е. Имеют определенные значения). Квантованные значения могут быть выражены квантовым числом.Они используются для получения полной информации об электроне, т. Е. Его местонахождении, энергии, спине и т. Д.
    Главное квантовое число (n)
    Это наиболее важное квантовое число, так как оно определяет основной энергетический уровень или оболочку, к которой принадлежит электрон. Он обозначается буквой V и может иметь любое целое значение, кроме нуля, т. Е. N = 1, 2, 3, 4 ……… .. и т. Д.
    Различные основные энергетические оболочки также обозначаются буквами K, L , M, N, O, P… .. и т. Д. Начиная с ядра.
    Главное квантовое число дает нам следующую информацию:
    (i) Оно дает среднее расстояние электрона от ядра.
    (ii) Он полностью определяет энергию электрона в атоме водорода и водородоподобных частицах.
    (iii) Максимальное количество электронов, присутствующих в любой основной оболочке, равно 2n 2 , где n — номер основной оболочки.
    Азимутальное, или вспомогательное, или орбитальное угловое квантовое число (l)
    Обнаружено, что спектры элементов содержат не только основные линии, но и много тонких линий. Это число помогает объяснить тонкие линии спектра.
    Азимутальное квантовое число дает следующую информацию:
    (i) Число подоболочек, присутствующих в основной оболочке.
    (ii) Угловой момент электрона, присутствующего в любой подоболочке.
    (in) Относительные энергии различных подоболочек.
    (iv) Формы различных подоболочек, присутствующих в одной и той же основной оболочке.
    Это квантовое число обозначается буквой T. Для данного значения n оно может иметь любое значение в диапазоне от 0 до n — 1. Например,
    Для 1-й оболочки (k), n = 1, l может иметь только одно значение i.е., l = 0 Для n = 2 возможное значение l может быть 0 и 1.
    Подоболочки, соответствующие различным значениям l, представлены следующими символами:
    значение l 0 1 2 3 4 5 ……… …… ..
    Обозначение для подоболочки spdfgh ……………… ..
    Магнитное орбитальное квантовое число (m или m1)
    Магнитное орбитальное квантовое число определяет количество предпочтительных ориентаций электронов, присутствующих в подоболочке. Поскольку каждая ориентация соответствует орбитали, поэтому магнитное орбитальное квантовое число определяет количество орбиталей, присутствующих в любой подоболочке.
    Магнитное квантовое число обозначается буквой m или ml, и для данного значения l оно может иметь все значения в диапазоне от — l до + l, включая ноль.
    Таким образом, для энергетической ценности l m имеет 2l + 1 значения.
    Например,
    Для l = 0 (s-подоболочка) ml может иметь только одно значение, т.е. m1 = 0.
    Это означает, что s-подоболочка имеет только одну ориентацию в пространстве. Другими словами, у s-подоболочки есть только одна орбиталь, называемая s-орбиталью.
    Спиновое квантовое число (S или мс)
    Это квантовое число помогает объяснить магнитные свойства веществ.Вращающийся электрон ведет себя как микромагнит с определенным магнитным моментом. Если орбиталь содержит два электрона, два магнитных момента противостоят и компенсируют друг друга.
    • Формы s-орбиталей
    s-орбиталь присутствует в s-подоболочке. Для этой подоболочки l = 0 и ml = 0. Таким образом, s-орбиталь только с одной ориентацией имеет сферическую форму с однородной электронной плотностью по всем трем осям.
    Обнаружено, что вероятность Is электрона максимальна вблизи ядра и уменьшается с удалением от ядра.В 2s электроне вероятность также максимальна вблизи ядра и уменьшается до нуля. Сферическая пустая оболочка для 2s-электрона называется узловой поверхностью или просто узлом.

    • Формы p-орбиталей
    p-орбитали присутствуют в p-подоболочке, для которых l = 1 и m 1 могут иметь три возможных ориентации — 1, 0, +1.
    Таким образом, имеется три орбитали в p-подоболочке, которые обозначены как p x , p y и p z орбитали в зависимости от оси, вдоль которой они направлены.Общая форма p-орбитали — это гантеля, состоящая из двух частей, известных как доли. Кроме того, через ядро ​​проходит плоскость, по которой нахождение электронной плотности почти равно нулю. Это известно как узловая плоскость, как показано на рис.

    Из изображений гантелей совершенно очевидно, что в отличие от s-орбитали, p-орбиталь имеет направленную природу и, следовательно, влияет на формы молекул, в формировании которых она участвует.
    • Формы d-орбиталей
    d-орбитали присутствуют в d-подоболочке, для которой l = 2 и m [= -2, -1, 0, +1 и +2.Это означает, что существует пять ориентаций, ведущих к пяти различным орбиталям.

    • Принцип Ауфбау
    Принцип гласит: в основном состоянии атомов орбитали заполнены в порядке возрастания их энергий.
    Другими словами, электроны сначала занимают орбитали с наименьшей энергией, доступные им, и входят на орбитали с более высокими энергиями только после того, как орбитали с более низкими энергиями заполняются.
    Порядок увеличения энергии орбиталей и, следовательно, порядок заполнения орбиталей следующий:
    Is, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, id, 5p, 6s, if, 3d, 6p, 7s, 5f 6d, 7p
    Порядок можно запомнить, используя метод, показанный на рис.2.11.

    • Принцип исключения Паули
    Согласно этому принципу, никакие два электрона в атоме не могут иметь одинаковый набор из четырех квантовых чисел.
    Принцип исключения Паули также может быть сформулирован следующим образом: только два электрона могут существовать на одной орбитали, и эти электроны должны иметь противоположные спины.
    • Правило максимальной множественности Хунда
    Оно гласит, что: спаривание электронов на орбиталях, принадлежащих одной подоболочке (p, d или f), не происходит до тех пор, пока каждая орбиталь, принадлежащая этой подоболочке, не получит по одному электрону i.е., это одиноко занято.
    • Электронная конфигурация атомов
    Распределение электронов по орбиталям атома называется его электронной конфигурацией. Электронную конфигурацию разных атомов можно представить двумя способами.
    Например:

    • Причины устойчивости полностью заполненных и наполовину заполненных подоболочек
    Полностью заполненные и наполовину заполненные подоболочки стабильны по следующим причинам:

    1. Симметричное распределение электронов: полностью заполненные или наполовину заполненные подоболочки имеют симметричное распределение электронов в них и поэтому более стабильны.
    2. Стабилизирующий эффект возникает, когда два или более электронов с одинаковым спином присутствуют на вырожденных орбиталях подоболочки. Эти электроны стремятся поменяться местами
    , и энергия, выделяемая в результате их обмена, называется обменной энергией. Количество обменов, которые могут иметь место, является максимальным, когда подоболочка заполнена наполовину или полностью.
    — В результате максимальная обменная энергия и стабильность.

    Заметки по химии 11 класса
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *