Объяснение:
Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
.
Идея: КОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК С КЕВЛАРОМ
Композитный материал (композит) — многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жесткостью и т. д. По структуре композиты делятся на несколько основных классов: волокнистые, слоистые, дисперсноупрочненные, упрочненные частицами и нанокомпозиты.
Углеродная нанотрубка (УНТ) — это аллотропная модификация углерода, представляющая собой мельчайшие цилиндры (хотя длина трубок может достигать нескольких сантиметров), выложенные правильными шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода. Свойства: высокая прочность, даёт устойчивость металлам и сплавам, упругость.
Кевлар — ткань из волокна синтетического происхождения, которая во много раз прочнее стали. Благодаря особой молекулярной жестокости кевлар на текущий момент считается самым прочным синтетическим волокном в мире. Применение этой технологии дает возможность снижения веса гибких конструкций вдвое без ущерба для их несущих
Если изготовить композитный материал на основе углеродных нанотрубок с кевларом, то это получится «ткань», безопасная для человека и окружающей среды, имеющая совокупность свойств: прочность, эластичность, лёгкость, устойчивость, износостойкость и др.
Дополнительные требования, которым должна соответствовать одежда, достойной супермена:
1) упругость;
2) электрозаряд;
3) невидимость;
4) возможность полёта.