Химия. Лобачева Г.К. - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

— 74 —
Å
Ìå
. Ýòîò ïîòåíöèàë çàâèñèò îò ñâîéñòâ ìåòàëëà, àêòèâíîñòè åãî
èîíîâ â ðàñòâîðå: α
.
Ìå
+n
.
mH
2
O ≅ [Me
+n
.
mH
2
O] è òåìïåðàòóðû.
Ýòà çàâèñèìîñòü âûðàæàåòñÿ ôîðìóëîé Íåðíñòà:
E
Ìe
=E
Me
0
+
RT
nF
.
ln[Me
+n
.
mH
2
O] =
=E
Me
0
+
8 314 2 303 293
96494
,,⋅⋅
⋅n
lg[Me
+2
.
mH
2
O] = E
Me
0
+
0 0582,
n
.
lg[M
e+n
.
mH
2
O],
ãäå Å
Ìå
— ïîòåíöèàë ìåòàëëà â âîëüòàõ;
[Me
+n
.
mH
2
O] — êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ ìåòàëëà;
Å
Me
0
— ñòàíäàðòíûé ïîòåíöèàë ïðè êîíöåíòðàöèè
èîíà, ðàâíûé 1;
R — ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ, ðàâíàÿ 8,314 Äæ/ãðàä;
Ò — òåìïåðàòóðà, Ê;
n — çàðÿäíîñòü èîíà ìåòàëëà;
F — êîíñòàíòà Ôàðàäåÿ, ðàâíàÿ 96 494 Ê.
Äëÿ öèíêà, ïîìåùåííîãî â ðàñòâîð öèíêîâîé ñîëè:
Å
Zn
= E
Zn
0
+
00582
2
,
.
lg[Zn
+2
] = 1; E
Zn
= E
Zn
0
.
E
Me
0
çàâèñèò íå òîëüêî îò èîíèçàöèîííîãî ïîòåíöèàëà, íî
è îò ýíåðãèè ãèäðàòàöèè åãî èîíà, ïîýòîìó ïîðÿäîê ðàñïîëîæå-
íèÿ ìåòàëëà îòëè÷àåòñÿ îò ïîðÿäêà ðàñïîëîæåíèÿ Ìå ïî âîçðàñ-
òàíèþ èîíèçàöèîííûõ ïîòåíöèàëîâ. Ýòî è åñòü ðÿä íàïðÿæåíèé,
èëè âûòåñíèòåëüíûé ðÿä Áåêåòîâà:
E
Me
0
Ba Ba ↔ Ba
+2
+ 2e –2,9
Na Na ↔ Na
+
+ e –2,714
Ti Ti ↔ Ti
+2
+2e –1,75
Al Al ↔ Al
+3
+ 3e –1,66
Zn Zn ↔ Zn
+2
+2e –0,762
Fe Fe ↔ Fe
+2
+2e –0,44
Ni Ni ↔ Ni
+2
+2e –0,25
H
2
H
2
↔ 2H
+
+2e 0,000
Cu Cu ↔ Cu
+2
+2e +0,337
Hg 2Hg ↔ Hg
2
2+
+2e +0,789
Ag Ag ↔ Ag
+
+ e +0,799
ÅÌå. Ýòîò ïîòåíöèàë çàâèñèò îò ñâîéñòâ ìåòàëëà, àêòèâíîñòè åãî
èîíîâ â ðàñòâîðå: α . Ìå+n . mH2O ≅ [Me+n . mH2O] è òåìïåðàòóðû.
Ýòà çàâèñèìîñòü âûðàæàåòñÿ ôîðìóëîé Íåðíñòà:
                                    RT
                    EÌe = E 0Me +        . ln[Me+n . mH O] =
                                                        2
                                    nF
         8,314 ⋅ 2 ,303 ⋅ 293                           0,0582 .
 = E 0Me +                    lg[Me+2 . mH2O] = E 0Me +          lg[Me+n . mH2O],
             n ⋅ 96494                                     n
ãäå          ÅÌå — ïîòåíöèàë ìåòàëëà â âîëüòàõ;
  [Me+n . mH2O] — êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ ìåòàëëà;
              Å 0Me — ñòàíäàðòíûé ïîòåíöèàë ïðè êîíöåíòðàöèè
                   èîíà, ðàâíûé 1;
              R — ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ, ðàâíàÿ 8,314 Äæ/ãðàä;
              Ò — òåìïåðàòóðà, Ê;
              n — çàðÿäíîñòü èîíà ìåòàëëà;
              F — êîíñòàíòà Ôàðàäåÿ, ðàâíàÿ 96 494 Ê.
     Äëÿ öèíêà, ïîìåùåííîãî â ðàñòâîð öèíêîâîé ñîëè:
                           0,0582
         ÅZn = E 0Zn +            . lg[Zn+2] = 1;           EZn = E 0Zn .
                              2
      E 0Me çàâèñèò íå òîëüêî îò èîíèçàöèîííîãî ïîòåíöèàëà, íî
è îò ýíåðãèè ãèäðàòàöèè åãî èîíà, ïîýòîìó ïîðÿäîê ðàñïîëîæå-
íèÿ ìåòàëëà îòëè÷àåòñÿ îò ïîðÿäêà ðàñïîëîæåíèÿ Ìå ïî âîçðàñ-
òàíèþ èîíèçàöèîííûõ ïîòåíöèàëîâ. Ýòî è åñòü ðÿä íàïðÿæåíèé,
èëè âûòåñíèòåëüíûé ðÿä Áåêåòîâà:
                                                              E 0Me
      Ba                Ba ↔ Ba+2 + 2e                      –2,9
      Na                Na ↔ Na+ + e                        –2,714
      Ti                Ti ↔ Ti+2 + 2e                      –1,75
      Al                Al ↔ Al+3 + 3e                      –1,66
      Zn                Zn ↔ Zn+2 + 2e                      –0,762
      Fe                Fe ↔ Fe+2 + 2e                      –0,44
      Ni                Ni ↔ Ni+2 + 2e                      –0,25
      H2                H2 ↔ 2H+ + 2e                       0,000
      Cu                Cu ↔ Cu+2 + 2e                      +0,337
      Hg                2Hg ↔ Hg +2 2 + 2e                  +0,789
      Ag                Ag ↔ Ag+ + e                        +0,799

                                     — 74 —

Страницы