Химия. Часть 1. Деменкова Л.Г. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

весие: Н
2
– 2е→ 2Н
+
. Нетрудно увидеть, что это равновесие аналогично рас-
смотренному выше для металлического электрода. Вследствие установления
равновесия на границе между платиной и раствором возникает электродный
потенциал φ(Н
+
, Н
2
), величина которого может быть рассчитана по уравнению
Нернста:
φ(Н
+
, Н
2
) = φ
0
(Н
+
, Н
2
) + 0,059lgС(Н
+
) (38)
Условно стандартный потенциал водородного электрода принят равным
нулю:
φ
0
(Н
+
, Н
2
) = 0 (39)
Тогда потенциал водородного электрода:
φ(Н
+
, Н
2
) = 0,059lgС(Н
+
) = –0, 059 рН (40)
Стандартный потенциал водородного электрода – это потенциал при тем-
пературе 298 К, давлении водорода 1 атм и концентрации ионов водорода в
растворе 1 моль дм
-3
. По отношению к стандартному водородному электроду
выражают потенциалы всех других электродов.
Если измерить стандартные электродные потенциалы различных металлов
по отношению к потенциалу стандартного водородного электрода и располо-
жить их в порядке увеличения, получим
ряд напряжений, представленный в
приложении 1. В этом ряду слева направо происходит уменьшение химической
активности металлов. Положение металлов в ряду напряжений позволяет пред-
сказать возможность самопроизвольного протекания реакций замещения:
са-
мопроизвольно могут протекать те реакции, в которых восстановитель
имеет более отрицательный потенциал, чем окислитель
. Пользуясь этим
правилом, можно легко предсказать, что реакция Zn + Pb
2+
→ Zn
2+
+ Pb должна
протекать самопроизвольно, а Cu + Ni
2+
→ Cu
2+
+ Ni в прямом направлении
протекать не может.
6.2 . Гальванические элементы
В зависимости от свойств веществ, участвующих в электродных процес-
сах, все электроды можно разделить на несколько типов.
Электроды первого рода – все металлические электроды и водородный
электрод. Условные обозначения таких электродов: Ме/Ме
z+
, например,
Cu/Cu
2+
. Водородный электрод: (Pt)Н
2
/Н
+
. Вертикальная черта символизирует
поверхность раздела фаз.
Электроды второго рода состоят из трёх фаз: металл покрыт слоем труд-
норастворимой соли этого металла, а в растворе, куда он опущен, находятся те
же катионы, которые входят в состав труднорастворимой соли. Например,
хлорсеребряный электрод (Ag, AgCl/KCl), каломельный электрод (Нg,
Hg
2
Cl
2
/KCl).
Окислительно-восстановительные электроды представляют собой пла-
стинку или проволоку из благородного металла (чаще всего из платины), по-
гружённую в раствор, содержащий ионы одного элемента в разной степени
окисления. Например, Pt/Fe
3+
, Fe
2+
; Pt/Sn
4+
, Sn
2+
.
43

Страницы