Mars Colonial Transporter

[ExDi]

Катализатора чего?  Суть я так понял в том что ребята придумали чем заменить электроды из благородных металлов.

в электрохимической реакции тоже (практически непременно) участвуют катализаторы, и материал электрода как правило является таковым; так же как и при "обычном" катализе, при этом реагирующая молекула активируется, приобретает более выгодную для реакции конфигурацию - за счет чего снижается потенциальный барьер реакции (в электрохимии его характеризуют обычно перенапряжением реакции, которое показывает, насколько большее по отношению к равновесному,теродинамическому потенциалу напряжение нужно держать на электроде - чтобы реакция шла с достаточной скоростью). а так там много довольно бредового потока сознания, да; но например с получением кислорода и топливными элементами - достаточно поставить "и" - и все в общем-то ок, как и положено катализатору, материал электрода в равной степени ускоряет и прямую и обратную реакции

[Верный Союзник с Окинавы]

лаборатории кристаллохимического дизайна

Челябинские дизайнеры настолько суровы...

использоваться в составе топливных элементов для получения из воды кислорода.

...что в топливных элементах у них наоборот, из воды получается кислород.

Есть т.н. регенеративные топливные элементы, которые могут и в режиме электролизёров работать.

Там к катализаторам и вообще всем элементам топливных элементов такие требования предоставляются...

У меня завалялась одна обзорная книжка на их конструкции и применяемые материалы, могу на почту скинуть.

[Nicky]

в электрохимической реакции тоже (практически непременно) участвуют катализаторы

Вы понимаете значение термина "катализатор"?

за счет чего снижается потенциальный барьер реакции

Вы можете называть "потенциальный барьер реакции" диссоциации молекулы H2O ?

например с получением кислорода и топливными элементами - достаточно поставить "и" - и все в общем-то ок, как и положено катализатору, материал электрода в равной степени ускоряет и прямую и обратную реакции

Вы утверждаете, что можно взять "катализатор" поместить его в "топливный элемент",  подавать воду, но не подводить электроэнергию извне и из "топливного элемента" начнет выделяться водород и кислород?

[Верный Союзник с Окинавы]

использоваться в составе топливных элементов для получения из воды кислорода.

...что в топливных элементах у них наоборот, из воды получается кислород.

При электролизе может выделяться и кислород, а водород не выделяться)

На аноде могут проходить вот такие процессы:

4OH(-) - 4e(-) = 2 H2O + O2

2 H2O - 4e(-) = O2 + 4H(+)

Тут нужны растворы солей кислородосодержащих кислот. Если это соль неактивного металла (меди, например), то водород выделяться не будет, а кислород будет.

Вот тут популярно объясняют:

https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/jelektroliz-rasplavov-i-rastvorov

[ExDi]

Спойлер

а вы понимаете? точно? если чо - я химик, в т.ч. изрядно поработавший в электрохимии, в т.ч. в электродике / в электохимическом катализе

практически никакая реакция не идет "в лоб", в т.ч. электрохимическое разложение воды, электродные реакции протекают в несколько стадий. при электрохимическом  получения газообразного кислорода проблемой является то, что при окислении кислородсодержащих анионов получается атомарный кислород, который потом рекомбинирует в молекулу кислорода с выделение  энергии; вот эта толика "лишней" энергии и требует большего напряжения на электроде при электролизе относительно термодинамической, справочной величины (с водородом - аналогично). Сорбция на материале электрода позволяет "сблизить" частицы до и в ходе собственно акта перенса заряда, и тем самым понизить энгергию на первой стадии, максимально совместив ее со второй; и разные материалы электродов способствуют этому в очень разной степени

если рассматривать реакцию 2H2O => 2H2 +O2, то ее можно представить как
- собственно диссоциацию на атомы, H2O -> 2H + O
- рекомбинацию атомов в молекулы, 2O - > O2    4H-> 2H2
на первой стадии энергия затрачивается, на второй - выделяется, суммарный баланс - в "минус", но если вести реакцию "в лоб", то то что потратили на прервйо стадии бесполезно диссипируется во второй, и суммарный "минус" еще больше

с топливным элементом и электролизером - в идеале цикл замыкается "в ноль", в реальности есть гистерезис, причем он может быть очень изрядным, и "на круг" получается большая недостача. вот для минимизации оного и ищут электродные материалы с наилучшими электрокаталитическими свойствами.

[свернуть]

[Верный Союзник с Окинавы]

а вы понимаете? точно? если чо - я химик, в т.ч. электрохимик

А вы где работаете?

[ExDi]

А вы где работаете?

я довольно давно совсем другими вещами занимаюсь, термохимией/стереохимией. а вообще я научник, в академическом институте

[Nicky]

При электролизе может выделяться и кислород, а водород не выделяться)

Вот смотрите, у вас есть 2 моль H2O, вы делаете электролиз, получаете 1 моль кислорода. А куда девается 2 моль водорода?

[Nicky]

а вы понимаете? точно? если чо - я химик,

Это очень хорошо. Так все же, вы можете называть "потенциальный барьер реакции" диссоциации молекулы H2O о котором вы выше упоминали?

[ExDi]

Это очень хорошо. Так все же, вы можете называть "потенциальный барьер реакции" диссоциации молекулы H2O о котором вы выше упоминали?

так я ж выше написал; это будет зависеть от реализуемого механизма реакции, если "напрямую" - то потенциальным барьером будет энергия диссоциации воды на атомы, она существенно выше, чем то что получается по уравнению реакции, с молекулярными газами как продуктами

[ExDi]

Спойлер

4H  + 2O      *
              ________
              |            |  2H2 + O2
              |            |_________
2H2O    |                            |
_______|______________|__

нижняя ступенька - энергия исходных в-в, средняя - продуктов реакции, верхняя, со звездочкой - энергия промежуточных продуктов, т.н. энергия переходного состояния. Энергия активации (потенциальный барьер) определяется как разница в энергиях между исходным и переходным состоянием, это первая ветрикальная линия. последняя - это энергия собственно реакции, исчисляемая из термодинамических потенциалов. лезть искать числа мне лень - хотя это не проблема
исходные и продукты можно поменять местами, и это будет энергетическая диаграмма реакции получения воды из водорода и кислорода. очевидным образом определится потенциальный барьер, или энергия активации; он будет длругой - и отличаться от первого на величину энергии реакции; это иногда определяют как один из законов химической кинетики - несмотря на вроде как тривиальность

[свернуть]

[Nicky]

энергия диссоциации воды на атомы

OK. 2  вопроса.


Эта энергия - константа?

Скорость электрохимических реакций определяется плотностью тока?

Если на обва вопроса ответ "да", то как понимать эту вашу фразу: "в электрохимической реакции тоже (практически непременно) участвуют катализаторы, и материал электрода как правило является таковым; так же как и при "обычном" катализе, при этом реагирующая молекула активируется, приобретает более выгодную для реакции конфигурацию"? Объяснитесь.

[ExDi]

Спойлер

энергия активаци и  - константа для выбранного пути реакции; если реакция идет через диссоциацию на отдельные атомы - то да. но в реальности так (практически нкогда) не бывает, существует множество путей - и функция катализатора - именно предоставить иной, с меньшим потенциальным барьером путь; делает это он конечно не посредлством магии, а посредством того, что исходные в-ва тем или иным способом (сорбция, образование комплексов или иных продуктов) реагируют с катализатором, образуя иное переходное состояние, с более низкой энергией - и соответственно с более низким (в идеале - нулевым) барьером. в дальнейшем эти полупродукты распадаются с образованием конечных продуктов - и регенерацией катализатора в исходном виде; что и составляет суть явления катализа.

в электрохимическом катализе переходным состоянием можно рассматривать исходные в-ва, сорбированные на поверхности электрода; это изменяет и их электронную конфигурацию, и геометрическую, и энергетику - опуская вниз эту самую верхнюю переходную полочку. на самом деле этих полочек может быть несколько - вначале сорбированные исходники, потом сорбированные продукты, да и полупродуктов может быть несколько - если  перенос электрона идет не в одну стадию; все сложно ; ) - но сути не меняет

[свернуть]

[Max Andriyahov]

Засрать тему флудом, чтобы померяться пиписьками. Очень мило.

[ExDi]

пардон, пардон.. мне ж трудно представить, что в мире есть вещи интереснее чем термодинамика и механизмы реакций..
убрал все под спойлеры

[Старый]

Есть т.н. регенеративные топливные элементы, которые могут и в режиме электролизёров работать.

Лишь бы не дегенеративные...

[Старый]

Чёрт с ним, с транспортным средством, а вот люди то? Люди!

Убить всех человеков!!!

Наследили тут своим углеродом, негодяи! И даже когда спят! 

[Nicky]

константа для выбранного пути реакции; если реакция идет через диссоциацию на отдельные атомы

У нас есть трехатомная молекула воды, усредненная энергия разрыва связи H-O в молекуле воды примерно 460 кДж/моль, это константа. Так?

Скорость электрохимической реакции определяется только плотностью тока? Верно?
Так что же тогда "катализируют" эти чудесные "катализаторы электролиза" воды?

[Veganin]

Чтобы разложение воды на химические элементы прошло успешно, используют электрический ток. Именно под его действием в кислой среде выделяется водород, а в щелочной - кислород.

wow

Тоже понравилось? Вода у одного электрода - щелочная, а у другого - кислая.

Пустая придирка. В приэлектродном пространстве так и есть.

Я не помню чтобы об этом писалось в школьном учебнике химии или втузовском учебнике, pH ни разу не измеряли, тем более, в околоэлектродном пространстве. Если пишите такие подробности в статье, то нужно писать точно и подробно, а не так, как она написана: слова и термина набросал  то ли студент, то ли ктн и оба с бодуна.

ps
Написал письмо в этот университет с просьбой поправить статью.

[ExDi]

У нас есть трехатомная молекула воды, усредненная энергия разрыва связи H-O в молекуле воды примерно 460 кДж/моль, это константа. Так?

это данные для свободных газообразных в-в

Спойлер

при сорбции на поверхности у вас не будет ни свободной молекулы воды, ни свободных атомов, ни свободных газов; из-за взаимодействия с поверхностью все эненгии сместятся вниз и будут изрядно другие. сорбированное вещество - это часто химически совсем не то, что индивидуальное, оно как бы изрядно "размякшее"; поэтому практически любая пов-то в той или иной мере катализатор. можете представить себе это как уложенные на поверхности молекулы воды так чтобы кислород к кислороду, водород к водороду - и вместо того чтобы вначале отделиться, потом рекомбинировать - электронные плотности/связи  плавно-непрерывно перетекают из исходной конфигурации "молекулы воды" в конечную "молекулы газов". при этом диссоциация на атомы трансформируется в диссоциацию сразу на двухатомные газы, в идеале верхней полочки вообще не будет, энергия активации станет равна энергии реакции, что существенно ниже энергии диссоциации на атомы, это катализ в чистом виде и по определению. но здесь действительно не место для этой тематики; ну попробуйте поискать-почитать.. 

[свернуть]