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 |
Окислительно-восстановительные элементы
Окислительно-восстановительные гальванические элементы содержат окислительно-восстановительные электроды. К последним относятся все электроды, в реакциях на которых не участвуют ни металлы, ни газы, а только ионы и нейтральные молекулы. При реакциях на электродах в этом случае не происходит ни растворения, ни выделения каких − либо веществ из растворов электролитов, а электроды в данном случае служат только переносчиками электронов. Окислительно-восстановительные электроды представляют собой чаще всего платиновую или изготовленную из другого инертного материала пластинку, погруженную в раствор, содержащий одновременно и окисленную, и восстановленную форму одного и того же иона (например: Fe 3+ и Fe2+; Сг2О72- и Cr3+; MnO4- и Mn2+ и т.д.). Окислительно-восстановительные электрохимические реакции в данном случае связаны с изменением степени окисления элементов, входящих в состав ионов. В практике электрохимических измерений потенциалы окислительно-восстановительных электродов, как и электродов других типов, определяются по отношению к электроду сравнения. Обычно это стандартные хлорсеребряный или каломельный электроды, относящиеся к электродам второго рода. Процессы, протекающие при работе окислительно-восстановительных элементов, рассмотрим на конкретном примере. Электролитом первого электрода будет служить смесь растворов солей Fe2(SO4)3 и FeSO4, которая содержит ионы железа в различной степени окисления Fe3+ и Fe2+ , а второго − смесь растворов MnSO4 и KMnO4, содержащая ионы Mn2+ и MnO4-, в которых степень окисления марганца равна соответственно +2 и +7. Схематически эти окислительно-восстановительные электроды изображаются следующим образом: Pt│Fe3+, Fe2+ и Pt│Mn2+, MnO4- При погружении инертного электрода (Pt) в раствор, содержащий смесь двух солей FeSO4 и Fe2(SO4)3, на границе раздела фаз возникает окислительно-восстановительный потенциал, иначе называемый редокс (Red/Ox) потенциалом, за счет окислительно-восстановительной реакции между двумя ионами Fe2+ и Fe3+ в растворе Fe2+ - е ↔ Fe3+. Уравнение Нернста для такого Red/Ox потенциала запишется следующим образом:
или при Т = 298 К , (3.13) где = 0,77 В − стандартный окислительно-восстановительный потенциал при [Fe3+] = [Fe2+] = 1 г-ион/л;
На втором электроде протекает окислительно-восстановительный процесс MnO4- + 8H+ + 5 e ↔ Mn2+ + 4H2O, потенциал которого или для Т = 298 К
. (3.14) Схема рассмотренного гальванического элемента может быть записана следующим образом: (-)Pt|Fe3+,Fe2+|| MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+), (3.15) а протекающая в нем суммарная токообразующая реакция запишется так:
● в ионной форме: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ +5 e →5Fe3+ + Mn 2+ + 4H2O; (3.16) ● в молекулярной форме: 10FeSO4 + 2 KMnO4 + 8H2SO4 →5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O (3.17)
Для определения стандартной ЭДС гальванического элемента, как уже было сказано выше, следует от потенциала катода с более положительным потенциалом (окислителя) вычесть потенциал анода (восстановителя) с менее положительным значением потенциала: ∆ E0 = = 1,51-0,77 = 0,74 В (3.18) Процессы окисления-восстановления на электродах будут происходить до тех пор, пока их потенциалы не станут равными и в системе не установится состояние равновесия.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-10; просмотров: 90; 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 - 18.117.70.132 (0.007 с.) |