Конспектісі «э лектрохимияның Қолданбалы аспектілері»
жүктеу/скачать 0,6 Mb.
|
Лекция
- Бұл бет үшін навигация:
- Схема электродного потенциала
- Лекция 7. «Электрохимические цепи». Физические цепи. Концентрационные цепи. Химические цепи
- электродвижущей силой (э.д.с.) гальванического элемента.
| Pt, ½H2 (р(H2)=1 атм)| H+ (aH+=1моль/л).
Сутегі электродында қайтымды процестер жүреді: Н2𝑃𝑡 2H 2H++2е− Стандартты сутегі электродының потенциалы кез келген температурада шартты түрде нөлге тең қабылданады: φ (Н+ | ½ Н2) = 0 В Металдың стандартты электродтық потенциалының мәні неғұрлым теріс болса, оның тотықсыздану қабілеті соғұрлым жоғары, катиондарының тотықтырғыш қабілеті төмен болады. Схема электродного потенциала Металдардың стандартты электродтық потенциалдарының өсу ретімен орналасуы олардың химиялық қасиеттерін салыстырмалы түрде бағалауға мүмкіндік беретін металл кернеулерінің қатары болып табылады. Сутегіге қарағанда қиынырақ электрон беретін металдар сутегінен алда және стандартты электродтық потенциалдардың оң мәндеріне ие. 𝜑(Mez+/Me) мәні неғұрлым төмен болса, метал соғұрлым белсенді болады. Лекция 7. «Электрохимические цепи». Физические цепи. Концентрационные цепи. Химические цепи Электрохимические процессы, как и окислительно-восстановительные реакции (ОВР), связаны с изменением степени окисления веществ, участвующих в реакции. Основное отличие ОВР от электрохимических процессов заключается в том, что процессы восстановления и окисления пространственно разделены и перенос электронов может быть зафиксирован как некоторый ток (в гальваническом элементе, при коррозии) или, наоборот, электрохимический процесс может происходить за счет внешнего источника тока (электролиз). В любом случае для протекания электрохимической реакции необходима электрохимическая цепь, существенными компонентами которой являются электроды и электролит (водный или неводный). Под электродами обычно понимают или собственно некий проводник или систему, состоящую из проводника, погруженного в раствор электролита. При контакте металлического проводника с раствором электролита на его поверхности возникает некий заряд, за счет переноса электронов, что приводит к возникновению разности электростатических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом. Эта разность называется электродным потенциалом. Абсолютную величину электродного потенциала отдельного электрода измерить невозможно, поэтому измеряют всегда разность потенциалов исследуемого электрода и некоторого стандартного электрода сравнения, т.е. составляют электрохимическую цепь. В качестве электродов сравнения для водных сред используют хлорсеребряный или обратимый водородный электрод сравнения. Последний представляет собой платинированную (электрохимическим способом осажденную на платиновую пластину) платину, погруженную в раствор кислоты (серной, соляной) с активностью ионов водорода равной 1, через который продувают водород при давлении 101кПа. В системе устанавливается равновесие H2(г) H2(Pt) 2H(Pt) 2H+ +2e(Pt) Потенциал этого равновесия в указанных условиях принят равным нулю при любых температурах. Табличные значения стандартных электродных потенциалов (Eo) приведены относительно обратимого водородного электрода. Эти значения нормированы на один электрон и их относят к процессу восстановления: Ox + ne =Red В практических работах в качестве электрода сравнения чаще, чем водородный, используют хлорсеребряный электрод. Хлорсеребряный электрод представляет собой серебряную проволоку, электролитически покрытую AgCl, помещенную в насыщенный раствор KCl. Стандартные электродные потенциалы металлов и водорода, расположенные в порядке их возрастания, составляют ряд стандартных электродных потенциалов металлов, или электрохимический ряд напряжений металлов. Ряд электродных потенциалов дает полезные знания: 1.Металлы, имеющие значения электродного потенциала меньше, чем у водорода, могут растворяться с выделением водорода в кислотах, анионы которых не являются окислителями. 2.Металлы, имеющие большее, чем у водорода, значение стандартного электродного потенциала могут встречаться в природе в самородном виде. 3.Металлы, имеющие меньшее значение электродного потенциала могут вытеснять металлы с большим значением электродного потенциала из растворов их солей. 4.Металлы, имеющие электродный потенциал меньше, чем потенциал реакции 2H2O + 2e = H2 + 2OH- Eo = –0,83В в стандартных условиях могут растворяться в воде с выделением водорода. Под гальваническим элементом понимают единичные ячейки химических источников тока, предназначенных для однократного электрического разряда. Гальванический элемент представляет собой два электрода различной природы и электролит. Максимальная разность потенциалов этих электродов в отсутствие электрического тока называется электродвижущей силой (э.д.с.) гальванического элемента. Э.д.с. может быть рассчитана как разность равновесных потенциалов этих электродов. Для гальванического элемента, составленного из железного и медного электродов э.д.с. будет равна: Fe 2+ + 2e =Fe Eo= –0,44 Cu 2+ +2e=Cu Eo=+0,34 э.д.с. =+ 0,34 – ( –0,44) =0,77В Зависимость электродного потенциала от концентраций дает уравнение Нернста. E= Eo+0,059/n· lg окис/восс жүктеу/скачать 0,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|