Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Понятие об электродных потенциалах. Зависимость величины электродных потенциалов от различных факторов. Уравнение Нернста.
Если металлическую пластинку опустить в воду, то катионы металла на его поверхности гидратируются полярными молекулами воды и переходят в жидкость. При этом электроны, в избытке остающиеся на металле, заряжают его поверхностный слой отрицательно. Возникает электростатическое притяжение между перешедшими в жидкость гидратированными катионами и поверхностью металла. В результате этого в системе устанавливается подвижное равновесие: Me + mH2O «Me n+ ∙m H2O + ne в растворе на металле где n – число электронов, принимающих участие в процессе. На границе металл-жидкость возникает двойной электрический слой, характеризующийся определенным скачком потенциала – электродным потенциалом. Абсолютные значения электродных потенциалов измерить не удается. Поэтому обычно определяют относительные электродные потенциалы в определенных условиях, так называемые стандартные электродные потенциалы (Е0). Стандартным электродным потенциалом металла называют его электродный потенциал, возникающий при погружении металла в раствор, в котором концентрация (или активность) собственных ионов равна 1 моль/л, измеренный по сравнению со стандартным водородным электродом, потенциал которого при 25°С условно принимается равным нулю (Е0=0; DG=0). Стандартный водородный электрод состоит из стеклянного сосуда, заполненного 2Н раствором H2SO4, в котором активность ионов Н+ равна единице. В этот раствор погружен электрод из платины, покрытый платиновой чернью для увеличения поверхности.
При использовании водородного электрода через раствор H2SO4 пропускают химически чистый водород. Боковая трубка с краном также заполнена раствором серной кислоты и служит для соединения водородного электрода с другим электродом. При контакте пластины с молекулярным водородом происходит адсорбция водорода на пластине. Адсорбированный водород, взаимодействуя с молекулами воды, переходит в раствор в виде ионов, оставляя в пластине электроны. При этом пластина заряжается отрицательно, а раствор положительно. Возникает скачек потенциала между пластиной и раствором. Наряду с переходом ионов в раствор идет обратный процесс восстановления ионов Н+ с образованием молекул водорода. Равновесие на электродном водороде можно представить в виде:
2Н+ + 2е → Н2 Определив стандартные потенциалы металлов относительно водородного электрода, располагаем их в ряд по мере возрастания алгебраической величины стандартный электродных потенциалов [E0], получаем ряд напряжений. Потенциал водородного электрода воспроизводится с очень высокой точностью. Поэтому водородный электрод и принят в качестве эталона при создании шкалы электродных потенциалов. Чем дальше расположен металл в ряду напряжений, т. е. чем больше его стандартный потенциал, тем более сильным окислителем в водном растворе являются его ионы (и тем легче они принимают электроны), и наоборот, чем ближе металл к началу ряда, т. е. чем меньше значение Е0, тем более сильные восстановительные свойства проявляет простое вещество – металл (и тем легче он электроны отдает). При изменение ряда параметров, например, концентрации или температуры, величину электродного потенциала на поверхности металла можно рассчитать по уравнению Нернста: , где – электродный потенциал; – стандартный электродный потенциал; R – газовая постоянная; Т – температура; F – число Фарадея; n – число электронов, участвующих в электронной реакции; а – активная концентрация ионов металла в растворе. Потенциал электрода, как видно из этого уравнения, зависит от активности (концентрации) ионов металла, которые являются потенциалопределяющими, от природы электролита, от природы электрода, от заряда иона и от температуры. Перейдя от натуральных логарифмов к десятичным и подставив численные значения F, R и T = 298 K, а так же заменив активность на молярную концентрацию, получим удобную для расчетов форму уравнения Нернста: .
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-11; просмотров: 92; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.133.111.85 (0.004 с.) |