Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 88 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

88
В нестандартных условиях, т.е. при других (промежуточных) значениях pH,
величины
1
E и
2
E будут тоже соответственно промежуточными.
Очевидно, что ионы элементов в восстановленном состоянии термодинамиче-
ски не устойчивы в водных растворах, если их ОВП ниже
1
E . К таким ионам относят-
ся
+2
Cr
,
+2
T
i,
+2
V
и др. При растворении в воде солей, содержащих эти ионы, они
восстанавливают водород воды, образуя более устойчивые в водных растворах
частицы:
+3
Cr ,
+4
T
i,
+2
VO и т.д.
С другой стороны, ионы элементов в окисленном состоянии, имеющие потен-
циал выше
2
E , должны окислять молекулы воды с выделением кислорода. Это
происходит в случае, например, катионов:
+3
Mn ,
+3
Co
,
+2
Ag ,
+3
Au
и анионов:
−2
4
FeO ,
−
4
BrO ,
−
4
MnO . Но иногда за счет кинетических затруднений (из-за сложного механиз-
ма реакции)
скорость процесса окисления воды низка, что, например, имеет место в
водном растворе перманганата калия.
Итак, ионы будут устойчивы, если значения их ОВП (E) лежат в области ста-
бильности:
21
EEE << . Исключение составляют вещества с промежуточной степе-
нью окисления атомов, склонные к реакциям
дисмутации (т.е. самоокисления-
самовосстановления). Например, манганат-ионы в водных растворах, если среда не-
достаточно щелочная [8], разлагаются по реакции:
−−−
++=+ OH4MnO2MnOOH2MnO3
422
2
4
.
Хотя 56,0)MnO/MnO(E
2
44
0
=
−−
В 41,0
−
> В, а 60,0)MnO/MnO(E
2
2
4
0
=
−
В 82,0< В, но
манганат-ионы окисляют и восстанавливают не частицы воды (
Н
2
О или Н
+
соответст-
венно), а друг друга.
10.2. ЭЛЕКТРОХИМИЯ
Электрохимия – раздел химии, в котором изучаются химические процессы,
идущие с поглощением или выделением
электрической энергии. Они протекают на
электродах (точнее, на границе раздела двух фаз «твердое тело–раствор»
1
, т.е. с
участием ДЭС) и, как правило, сопровождаются изменением состава раствора. Эти
процессы осуществляются в гальванических элементах и электролизерах.
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
В лабораторных условиях экспериментальные
топливные элементы имели к.п.д. 80-90%.
З. Поллер
Гальванический элемент (ГЭ) – это устройство, позволяющее получать
электрическую энергию за счет химической ОВР. Подчеркнем, что если при обычном
протекании ОВР в растворе химическая форма энергии переходит в тепловую, то при
работе ГЭ за счет
раздельного протекания процессов окисления и восстановления
она переходит вначале в электрическую.
1
Иногда первая из указанных фаз находится в жидком состоянии, как, например, в ртутном электро-
де.

Страницы