Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 85 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

85
тив, Е
0
(Na+/Na) = –2,71 В, а значит, ион натрия (например, в составе NaCl) является
слабым окислителем, а металлический натрий – сильным восстановителем.
В зависимости от значения Е простые вещества располагаются в ряду напря-
жений, который начал устанавливать еще в XIX веке Н.Н. Бекетов
1
.
Современный ряд напряжений включает кроме водорода и другие неметаллы.
Однако следует помнить, что ряд напряжений отражает
термодинамическую ак-
тивность веществ лишь в
водных растворах, причем при стандартных условиях.
Кроме того, нужно учесть, что реальное осуществление редокс-процессов, разре-
шенных, судя по ряду напряжений, определяется часто
кинетическим фактором
(большое значение при этом имеет состояние поверхности металла, в частности, на-
личие на ней оксидной пленки).
Подчеркнем, что ряд напряжений в основном соответствует положению эле-
ментов в периодической таблице, но есть и отклонения, что объясняется
разной
мерой химической «активности» в том и другом случае. Так, если положение в ряду
напряжений связано со значением
0
E для процесса перехода простого вещества в
гидратированные ионы, то положение в периодической таблице, как правило, опре-
деляет величину энергии ионизации атома элемента в изолированном состоянии.
Например, высокоотрицательное значение )Li/Li(E
0 +
обусловлено большой
энергией гидратации иона лития, поэтому (судя по ряду напряжений) литий – самый
активный металл IА группы, что не следует из сравнения значений потенциалов ио-
низации ЩМ, который как раз в случае лития имеет максимальную величину.
ФОРМУЛА НЕРНСТА
Для расчета ОВП при нестандартных условиях (E) используют формулу Нерн-
ста для полуреакции окисления:
()
nFПlgRT3,2EE
.о.п
0
+=
2
,
где
0
E - это ОВП при ст.у. (кроме значения температуры
3
), 2,3 – множитель перехода
от натурального логарифма к десятичному; F – число Фарадея
4
, равное 96 487 Кл
(при 25
0
С имеем: 059,0F/RT3,2 = );
.о.п
П – произведение полуреакции окисления,
выраженное через активности частиц, а n – число электронов в уравнении этой по-
луреакции.
Например, для полуреакции окисления железа(II):
eFeFe
32
+=
++
1n = , )Fe(a/)Fe(aП
23
.о.п
++
= ,
а в случае цинка:
e2ZnZn
2
+=
+
2n = , )Zn(aП
2
.о.п
+
= ;
1
Н.Н. Бекетов составлял ряд напряжений эмпирически: путем вытеснения одних металлов из их со-
единений другими.
2
Эта формула аналогична формуле (4) для полной реакции (глава 2.2).
3
Как и ∆G
0
в формуле (4), E
0
в формуле Нернста постоянная величина при данной температуре для
данной полуреакции.
4
F- величина заряда одного моля электронов, иначе говоря, это количество электричества, которое
выделяет при электролизе 1 моль эквивалентов вещества на электродах; соответствует 26,8 А-ч (ам-
пер-часам).

Страницы