Ю. Д. Гамбург химическое никелирование получение никель-фосфорных покрытий путем электрокаталитического

Химическое никелирование
14
5. Сопряженные электрохимические процессы
Поясним дополнительно этот важный момент.
Ситуации такого типа возникают не только при химическом восстанов-
лении металлов, но также при коррозии, при разложении амальгам, при кон-
тактном вытеснении одних металлов другими. Рассмотрим, например, как 
функционирует наиболее простая система – элемент Вольта Zn|H
2
SO
4
|Cu, 
замкнутый через некоторое сопротивление R. На аноде происходит раство-
рение цинка, на катоде – выделение водорода (как и сказано выше, скоро-
стями обратных процессов можно пренебречь):
Анод: Zn → Zn
2+
+ 2e
Катод: 2H
+
+ 2e → H
2 
____________________________
(6)
Суммарно Zn + 2H
+
→ Zn
2+
+ H
2
Изобразим на одном графике (рис. 3) кривые ток – потенциал для этих 
процессов так, как они будут получаться при изменении R от бесконечности 
(разомкнутая цепь) до нуля (короткозамкнутый элемент).
При разомкнутой цепи (R → ∞) потенциалы электродов соответствуют 
неполяризованному элементу, ток равен нулю. По мере уменьшения R, как 
видно из рисунка, сближаются потенциалы катода и анода, а ток во внешней 
цепи возрастает. При коротком замыкании R = 0 ток в цепи максимален: 
большего тока эта система дать не может, а катод и анод имеют одинаковый 
потенциал. Такие системы, обладающие пренебрежимо малым электриче-
ским сопротивлением, называются короткозамкнутыми. 
Рис. 3. Зависимость токов окисления и восстановления от потенциала для двух сопряжен-
ных процессов 1 и 2. При равенстве токов i
1 
и
i
2
устанавливается потенциал Е
с

---

5. Сопряженные электрохимические процессы
15
Приведем еще один пример системы такого же типа.
При коррозии железа в среде разбавленной соляной кислоты имеет ме-
сто процесс: Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
, который состоит из двух электродных 
реакций: 1) Fe ↔ Fe
2+
+ 2e (анодный процесс) и 2) 2H
+
+ 2e ↔ H
2
(катодный 
процесс), которые идут самопроизвольно при помещении образца железа 
в раствор HCl. Вследствие баланса электронов скорости обоих процессов 
равны по абсолютной величине: |I
1
| = |I
2
|.