Li, Rb, К, Ва, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
Значение стандартного электродного потенциала водородного электрода, являющегося электродом сравнения и соответствующего процессу: 2Н+ + 2е = Н2, принято равным нулю. Ряд напряжений характеризует химические свойства металлов:
1. Чем меньше электродный потенциал металла, тем больше его восстановительная способность.
2. Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из растворов солей те металлы, которые стоят в электрохимическом ряду напряжений металлов после него.
3. Все металлы, имеющие отрицательный стандартный электродный потенциал, т. е. находящиеся в электрохимическом ряду напряжений металлов левее водорода, способны вытеснять его из растворов кислот. Например:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Как и в случае определения значения Е° металлов, значения Е° неметаллов измеряются при температуре 25 °С и при концентрации всех атомных и молекулярных частиц, участвующих в равновесии, равной 1 моль/л. Алгебраическое значение стандартного окислительно-восстановительного потенциала характеризует окислительную активность соответствующей окисленной формы. Поэтому сопоставление значений стандартных окислительно-восстановительных потенциалов позволяет ответить на вопрос: протекает ли та или иная окислительно-восстановительная реакция? Количественным критерием оценки возможности протекания той или иной окислительно-восстановительной реакции является положительное значение разности стандартных окислительно-восстановительных потенциалов полуреакций окисления и восстановления.
Величина электродного потенциала окислительно-восстановительной системы зависит от концентрации окисленной и восстановленной формы и температуры. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е(Ox/Red) = Е°(Ox/Red) + , где Е(Ox/Red) - искомый потенциал окислительно-восстановительной системы (в вольтах) Е°(Ox/Red) - ее стандартный потенциал R – универсальная газовая постоянная (8,324 Дж/моль∙К) T – абсолютная температура F – постоянноя Фарадея (96485 Кл/моль) n – количество электронов передаваемых от окисленной формы к восстановленной a(Ox) и a(Red) активности окисленной и восстановленной формы соответственно . В случае разбавленных растворов (ионная сила растворов близка к нулю) вместо активностей можно использовать их молярные концентрации: ЕOx/Red = Е°Ox/Red + При температуре Т = 298° К, подставляя численные значения R и F, используя десятичный логарифм вместо натурального (ln(a) = 2,3∙lg(a)) получаем: Е(Ox/Red) = Е°(Ox/Red) + Для системы металл/раствор соли данного металла с учетом того, что активность гетерофазы [Red] величина постоянная и равна единице уравнение принимает вид: Е(Меn+/Me) = Е°(Меn+/Ме) + · ln[Меn+] = Е°(Меn+/Ме) + ∙ ln[Меn+] Если в уравнение полуреакции входит протон или гидроксид-ион, то величина электродного потенциала зависит и от рН среды. Например, для полуреакции: МnО4- +8Н+ + 5е- = Мn2+ + 4Н2О потенциал рассчитывается по формуле: Как уже отмечалось, для водных растворов в качестве стандартного электрода обычно используют водородный электрод (Pt, Н2[0,101 МПа] | Н+[a= 1]), потенциал которого при давлении водорода 0,101 МПа и термодинамич. активности а ионов Н+ в растворе, равной 1, принимают условно равным нулю (водородная шкала Э. п.). Величина потенциала любого водородного электрода (соответствующего полуреакции 2Н+ + 2е = Н2), принимая активность водорода (Н2) равной единице, рассчитывается по формуле: Е(Н+/Н2) = Е0 (Н+/Н2) + 0,059 ∙ lg[H+]. С учетом того, что стандартный потенциал Е0 (Н+/Н2) равен нулю, а lg[H+] = -рН получаем: Е(Н+/Н2) = - 0,059 ∙ рН. Процессы коррозии и другие процессы окисления протекающие под действием атмосферного кислорода и воды соответствуют полуреакции: О2 + 4Н+ + 4е = 2Н2О Е0 = 1,228 В. Уравнение Нернста для этого процесса: Е = Е0 +0,059 ∙ lg[H+] + (0,059/4) ∙ lgP(O2), или Е = Е0 - 0,059 ∙ рН + (0,059/4) ∙ lgP(O2) где P(O2) – парциальное давление кислорода. Если парциальное давление кислорода равно одной атмосфере, то уравнение принимает вид: Е = Е0 - 0,059 ∙ рН
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (494)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |