НА ВЕЛИЧИНУ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА
Каждая окислительно-восстановительная полуреакция характеризуется определенным окислительно-восстановительным потенциалом. В стандартных условиях и концентрации потенциалопределяющих частиц равной 1 моль/л, его называют стандартным электродным потенциалом (Е0, В). Для многих окислительно-восстановительных систем они определены и сведены в таблицу (см. приложение). Величина электродного потенциала зависит от природы и концентрации потенциалопределяющих частиц в растворе, температуры и рН среды . Эта зависимость выражается уравнением Нернста: . (1) В этом уравнении Е – электродный потенциал (В); Е0- стандартный электродный потенциал (В); R = 8,31 -универсальная газовая постоянная; Т-температура (К); n – число моль электронов в полуреакции; F=96500Кл–число Фарадея; aокисл-активность окисленной формы потенциалопределяющих частиц (моль/л); aвосст – активность восстановленной формы потенциалопределяющих частиц (моль/л). Введем несколько упрощений: 1) при стандартной температуре 298К и переходе к десятичным логарифмам, получим В; 2) для разбавленных растворов активности с достаточным приближением могут быть заменены концентрациями (aокисл=[окисл], aвосст =[восст]). В результате для стандартной температуры уравнение принимает следующий вид: , (2) где «х» и «y» коэффициенты перед окисленной и восстановленной формами потенциалопределяющих частиц в ОВ-полуреакции. Например, для полуреакции окисления ионов Mn2+ Mn2++4H2O -5 ē = MnO4- + 8H+ Е0=1,507 В слева – восстановленная форма потенциалопределяющих частиц, а справа – окисленная форма, поэтому ур. (2) для стандартной температуры будет иметь следующий вид:
Электродный потенциал служит мерой окислительно-восстановительной способности веществ. Чем меньше значение Е0, тем большими восстановительными свойствами обладает вещество. И, наоборот, чем больше Е0, тем выше его окислительные свойства. Например, перманганат KMnO4 является окислителем, но в зависимости от кислотно-щелочности среды он может проявлять различные окислительные свойства: а) в кислой среде MnO4- + 8H++ 5 ē ® Mn2+ + 4H2O 1,507 В б) в нейтральной среде MnO4- + 2H2О+ 3 ē ® MnО2 + 4OН- 0,6 В в) в щелочной среде MnO4- + ē ® MnO42- 0,56 В В кислой среде Е0 больше, следовательно, в кислой среде MnO4- проявляет более сильные окислительные свойства. Пероксид водорода H2O2, имеющий в своем составе кислород в промежуточной степени окисления (-1), может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Восстановление H2O2 протекает по реакциям: H2O2 + 2H+ + 2 ē = 2H2O 1,776 B (кислая среда) H2O2 + 2 ē = 2OН- 0,88 B (щелочная среда) Окисление H2O2 происходит по реакци: H2O2 - 2 ē = О2 + 2Н+ 0,682 B
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2097)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |