Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

15
9.4. Ряд напряжений металлов
Все элементы периодической системы можно располо-
жить в определенной последовательности согласно увеличе-
нию значения электродного потенциала, называемой рядом
напряжений металлов.
Чтобы рационально использовать ряд напряжений (РН) необ-
ходимо помнить следующее:
1. Чем левее расположен металл в ряду напряжений, тем
он химически активнее, обладает большей восстановительной
способностью, легче окисляется и труднее восстанавливается
из его ионов.
2. Чем правее расположен металл в ряду напряжений, тем он
химически менее активен, труднее окисляется и легче восстанавли-
вается из его ионов.
3. Все металлы с отрицательной величиной электродного по-
тенциала, расположенные левее водорода, окисляются ионами гид-
роксония и выделяют водород из разбавленных растворов кислот,
анионы которых не проявляют окислительных свойств. Например,
Mg + 2H
2
O = Mg(OH)
2
+ H
2
, 73,2
/MgMg
0
2
Е В;
Cu + H
2
O ≠, 43,0
/CuCu
0
2
Е В.
4. Металлы, стоящие в ряду напряжений левее, вытесняют
металлы, стоящие правее, из растворов их солей. Например,
MgSO
4
+ Cu ≠,
Mg + CuSO
4
= MgSO
4
+ Cu.
5. Металлы, стоящие в ряду напряжений, условно делят на
три группы: активные металлы (от Li до Al); металлы сред-
ней активности (от Ti до водорода); малоактивные металлы
(после водорода).
9.5. Гальванический элемент
Если мы опустим цинковую пластинку в раствор сульфата
меди, то произойдет реакция
Zn + CuSO
4
= Zn SO
4
+ Cu.
16
В результате реакции выделится теплота (Q). То есть химиче-
ская энергия перейдет в теплоту. Можно перевести химическую
энергию в электрическую.
Гальванический элемент – устройство, в котором хи-
мическая энергия окислительно-восстановительной реакции
превращается в электрическую энергию.
Основным отличием электрохимических реакций, проте-
кающих в гальваническом элементе, от окислительно-восстано-
вительных реакций является пространственное разделение про-
цессов окисления и восстановления.
Наиболее распространенным является гальванический
элемент, состоящий из двух связанных между собой электро-
дов, представляющих собой металлические пластины, погру-
женные в раствор электролита (растворы или расплавы солей с
одноименным ионом).
Рассмотрим работу гальванического элемента Даниэля–
Якоби (рис. 9.5.1), состоящего из двух электродов – цинковой пла-
стины, погруженной в раствор сульфата цинка, и медной пластины,
погруженной в раствор сульфата меди. Оба раствора соприкасают-
ся друг с другом, но для предупреждения смешивания они разделе-
ны перегородкой, изготовленной из пористого материала.
При разомкнутой цепи в этом гальваническом элементе
устанавливается равновесие между цинковым электродом и
раствором сульфата цинка, а также между медным электродом
и раствором сульфата меди. При замыкании внешней цепи
электроны перемещаются от электрода с более низким потен-
циалом (цинкового) к электроду с более высоким потенциалом
(медному).
На цинковом электроде протекает реакция окисления, и
ионы переходят в раствор. Высвобождающиеся при этом элек-
троны движутся по внешней цепи к медному электроду. Вся
совокупность этих процессов схематически изображается урав-
нением первой полуреакции
Zn – 2e
–
= Zn
2+
.

Страницы