Составители:
Рубрика:
13
2
H
H2
+
ϕ = 0,059lg[H
+
]
Так как величина lg[H
+
] = -рН
2
H
H2
+
ϕ
= - 0,059рН
Из этого следует, что металлы, имеющие более отрицательный
потенциал, чем –0,413 В, могут восстанавливать водород из воды. К ним
относятся металлы, включая кадмий. Однако на практике не все металлы,
расположенные до кадмия, вытесняют водород из воды, а металлы,
расположенные до водорода – водород из растворов кислот. Это
происходит потому, что при
окислении некоторых металлов на их
поверхности образуются нерастворимые пленки, препятствующие
дальнейшему взаимодействию. Примером этому может служить
пассивирование свинца в серной кислоте из-за нерастворимости соли
PbSO
4
. Металлы в ряду электрохимического напряжения до магния
взаимодействуют с водой, магний вытесняет водород из горячей воды, а
все последующие металлы, включая кадмий, образуют на поверхности
нерастворимые гидроксиды и не взаимодействуют с водой.
Таким образом, электрохимический ряд напряжений металлов нужно
использовать с учетом особенностей данного химического процесса.
2.3. Окислительно-восстановительные потенциалы
Окислительно-восстановительным называют потенциал,
возникающий на границе платинового электрода и раствора, содержащего
окисленную и восстановленную форму вещества. Для примера рассмотрим
платиновую пластину, погруженную в водный раствор солей FeCl
2
и FeCl
3
.
Платина является инертным металлом и поэтому переход катионов
платины в раствор невозможен.
Катионы Fe
3+
являются окисленной формой по отношению к катионам
Fe
2+
и могут восстанавливаться, отбирая при этом электроны у
платинового электрода и заряжая его положительно. Катионы Fe
2+
являются восстановленной формой и отдают электроны платине,
окисляясь до Fe
3+
. При достижении равенства скоростей процессов
окисления и восстановления устанавливается химическое равновесие.
Суммарный окислительно-восстановительный потенциал зависит от
концентрации как окисленной (Fe
3+
) так и восстановительной (Fe
2+
) формы
катионов железа в растворе и определяются уравнением Нерства:
]Fe[
]Fe[
ln
nF
RT
2
3
0
Fe
Fe
Fe
Fe
2
3
2
3
+
+
+ϕ=ϕ
+
+
+
+
ϕ 2H+ = 0,059lg[H+] H2 Так как величина lg[H+] = -рН ϕ 2H+ = - 0,059рН H2 Из этого следует, что металлы, имеющие более отрицательный потенциал, чем –0,413 В, могут восстанавливать водород из воды. К ним относятся металлы, включая кадмий. Однако на практике не все металлы, расположенные до кадмия, вытесняют водород из воды, а металлы, расположенные до водорода – водород из растворов кислот. Это происходит потому, что при окислении некоторых металлов на их поверхности образуются нерастворимые пленки, препятствующие дальнейшему взаимодействию. Примером этому может служить пассивирование свинца в серной кислоте из-за нерастворимости соли PbSO4. Металлы в ряду электрохимического напряжения до магния взаимодействуют с водой, магний вытесняет водород из горячей воды, а все последующие металлы, включая кадмий, образуют на поверхности нерастворимые гидроксиды и не взаимодействуют с водой. Таким образом, электрохимический ряд напряжений металлов нужно использовать с учетом особенностей данного химического процесса. 2.3. Окислительно-восстановительные потенциалы Окислительно-восстановительным называют потенциал, возникающий на границе платинового электрода и раствора, содержащего окисленную и восстановленную форму вещества. Для примера рассмотрим платиновую пластину, погруженную в водный раствор солей FeCl2 и FeCl3. Платина является инертным металлом и поэтому переход катионов платины в раствор невозможен. Катионы Fe3+ являются окисленной формой по отношению к катионам Fe2+ и могут восстанавливаться, отбирая при этом электроны у платинового электрода и заряжая его положительно. Катионы Fe2+ являются восстановленной формой и отдают электроны платине, окисляясь до Fe3+. При достижении равенства скоростей процессов окисления и восстановления устанавливается химическое равновесие. Суммарный окислительно-восстановительный потенциал зависит от концентрации как окисленной (Fe3+) так и восстановительной (Fe2+) формы катионов железа в растворе и определяются уравнением Нерства: RT [Fe 3+ ] ϕ Fe3+ = ϕ 0Fe3+ + ln Fe 2 + Fe 2 + nF [Fe 2+ ] 13
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »