előadás 16
Címkék: elektród potenciál, az elektrokémiai cella, az elektrokémiai áramkör, a standard hidrogén elektród, a standardpotenciál a fém, egy sor standardpotenciál
Abban az esetben a fémlemez (elektród) leeresztjük a vizet, a fém kationok felületén a hidratált víz molekulák és át a folyadékot. Az elektronok maradó fém, a felülete negatívan töltött. Ennek eredményeként, egyensúly jön létre a kationok és a fémfelület:
Me 0 - N # 275; + M H2 O Me n + m H2 O (1)
ahol n - száma elektrondonor. A fém - folyadék keletkezik egy elektromos kettős réteg. azzal jellemezve, hogy meghatározzuk ?? ennym ugrás kapacitás - elektróda potenciálja. Mindegyik fémnek egyensúlyi meghatározza ?? ennym elektród potenciálját.
Amikor oldatába merítjük a fémsók, fémlemez jele a töltés jellegétől függ a fém. Abban az esetben, egy aktív fémet (például, Zn ZnSO4 oldatban), az egyensúlyi a reverzibilis reakciót eltoljuk az előre irányban, ᴛ.ᴇ. oxidációval szemben. Az így kapott elektród potenciál egy sign''minus „”. A kevésbé aktív fém (például Cu CuSO4 oldatban) a reakció egyensúlyát hátratolódik, ᴛ.ᴇ. a helyreállítási oldalon. A kapott potenciál egy sign''plyus '. Ha eltávolítjuk a felesleges elektronokat a fém, az egyensúlyi (1) van jobbra tolódik. Az ilyen körülmények között jönnek létre a sejtben. Galvánelem (ET) - egy olyan eszköz, amelyben a kémiai energia egy redox reakció alakul át elektromos energiává. Vegyünk két hajó. Az egyikben tartalmazó ZnSO4 oldatot kihagyja cink elektród, a másik, amely oldat a CuSO 4 - réz elektróda. Az egyensúlyi állapot mind elektródák alábbi egyenlet fejezi ki:
Zn Zn 2+ + 2 # 275; (2); Cu Cu 2+ + 2 # 275; (3).
Az a képesség, hogy az ionokra oldatban Zn nagyobb, mint a Cu, összefüggésben a koncentrációja elektronok a cinkelektródára több. Ha a külső vezetőt csatlakoztatni az elektródák és az elektrolitikus oldatok sók híd, a elektron fog elmozdulni cink réz. Ez az átmenet lenne megtörni az egyensúlyi (2) és (3). A folyamatok által kifejezett egyenletek:
Zn 0-2 # 275; → Zn 2+ - oxidációs (az anódon áramlások);
Cu 2+ + 2 # 275; → Cu 0 - helyreállítási folyamat (áramlik a katódon).
Az anód egy fém alacsonyabb értéke az elektród potenciál.
Összesen: Zn 0 + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu 0
A elektromotoros erő (EMF) ET a különbség az elektród potenciál a katód és az anód.
Elektrokémiai áramkör réz-cink elem formájában:
(-) Zn # 9474; Zn 2+ # 9553; Cu 2+ # 9474; Cu (+)
Mivel a módszerek közvetlen mérése potenciálja nem létezik, a mérés csak akkor lehetséges, EMF ET és számítási kapacitás ismeretlen ismertek. Emiatt meghatározzák a relatív elektród potenciál meghatározására ?? ennyh feltételek - standardpotenciál (# 966; 0). Az elfogadott nulla potenciális kapacitása a standard hidrogén elektród. amely egy platina lemez, csökkentette oldatba visszük [H +] = 1 mol / l, T = 298 K (25 ° C) és normál nyomáson H2 (P = 1,01 · 10 5 Pa (1 atm)). A folyamatok előforduló a hidrogén és egy fém elektród által leírt egyenletek:
Meghatározva voltos potenciális különbség relatív potenciálja a fém elektród.
A standardpotenciál a fém elektród nevezzük potenciális felmerülő merítve saját fémion koncentrációjú oldatot 1 [mol / l], és a T = 298 K (t = 25 ° C), mért összehasonlítva egy standard hidrogén elektród.
A fémek egy sor, növekvő standardállapotára elektrodnyhpotentsialov (# 966; o Men + / Me), megkapjuk így nazyvaemyyryad standardpotenciál. A helyzet a fém egy sor standardpotenciál jellemzi annak rugalmasságát és oxidatív tulajdonságai ionok vizes oldatok. Minél kisebb az értéke # 966; o Men + / Me. annál nagyobb a képessége, a redukáló fémet és a kevésbé oxidáló képessége annak ionok.
Következtetések számos standardpotenciál:
1. Minden egyes fém képes szoríthatja oldataiból sói e fémek, amelyek ezt követően számos standardpotenciál, ᴛ.ᴇ. nagyobb algebrai értéke a standard potenciál.
2. A hidrogén kell elmozdítani a híg oldatával H2 SO4 és HCI e fémek, amelyeknek a szabványos potenciálok mínusz jel.
1. Az alapvető fogalmak: az elektród potenciál, a standard hidrogén elektród, a standardpotenciál a fém.
2. Galvanikus elem, egy anódot és egy katódot, a folyamatok az elektródok.
3. Számos standardpotenciál fémek, következtetéseket.
2. Korovin NV Általános kémia. Tankönyv techn. irányba. és extrák. Egyetemek / Izd.7 th Corr.