Сборник задач и упражнений по химии. Лебедева М.И - 84 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

происходит процесс окисления, называется анодом; электрод, на котором
осуществляется восстановление, называется
катодом.
При схематическом изображении гальванического элемента граница
раздела между металлом и раствором обозначается вертикальной чертой,
граница между растворами электролитов – двойной вертикальной чертой.
Например, схема гальванического элемента, в основе работы которого ле-
жит реакция:
Zn + 2AgNO
3
= Zn(NO
3
)
2
+ 2Ag
изображается следующим образом:
Zn Zn(NO
3
)
2
AgNO
3
Ag.
Эта же схема может быть изображена в ионной форме:
Zn Zn
2+
 Ag
+
Ag.
В данном случае металлические электроды непосредственно участву-
ют в происходящей реакции. На аноде цинк окисляется
Zn – 2 е = Zn
2+
икв форме ионов переходит в раствор, а на катоде серебро восстанавлива-
ется
Ag
+
+ 1 е = Ag
и в виде металла осаждается на электроде. Складывая уравнения электрод-
ных процессов (с учетом числа принимаемых и отдаваемых электронов),
получаем суммарное уравнение реакции:
Zn + 2Ag
+
= Zn
2+
+ 2Ag.
В других случаях металл электрода не претерпевает изменений в ходе
электронного процесса, а участвует лишь в передаче электронов от восста-
новленной формы вещества к его окисленной форме. Так, в гальваническом
элементе
Pt Fe
2+
, Fe
3+

−
4
MnO , Mn
2+
, H
+
Pt
роль инертных электронов играет платина. На платиновом аноде окисляет-
ся железо(II)
Fe
2+
–
1 е = Fe
3+
а на платиновом катоде восстанавливается марганец(VII)
−
4
MnO + 8H
+
+ 5 е = Mn
2+
+ 4H
2
O.
Умножив первое из этих уравнений на пять и сложив со вторым, по-
лучаем суммарное уравнение протекающей реакции:
5Fe
2+
+
−
4
MnO + 8H
+
= 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O.
Максимальное напряжение гальванического элемента, отвечающее
обратимому протеканию происходящей в нем реакции, называется
элек-
тродвижущей силой
Е (э.д.с.) элемента. Если реакция осуществляется в
стандартных условиях (
с = 1 моль/дм
3
, t = 25
o
C, P = 1 атм = = 10
5
Па =
760 мм рт. ст.), то наблюдаемая при этом э.д.с. называется
стандартной
электродвижущей силой
Е
0
данного элемента. Э.д.с. гальванического
элемента может быть представлена как разность двух
электродных по-
тенциалов
ϕ, каждый из которых отвечает полуреакции, протекающей на
одном из электродов:
э.д.с. = ϕ
ок-ля –
ϕ
вос-ля
.
(6.3.1)
Так, для рассмотренного выше серебряно-цинкового элемента э.д.с.
выражается разностью
э.д.с. =
/ZnZn/AgAg
2++
ϕ
−
ϕ
,
где
/AgAg
+
ϕ
и
−ϕ
+
/ZnZn
2
потенциалы, отвечающие электродным процессам,
происходящим соответственно на серебряном и цинковом электродах. При
вычислении электродвижущей силы меньший (в алгебраическом смысле)
электродный потенциал вычитается из большего.

Страницы