Головна

Потенціали окисно-відновних електродів

  1. Абсолютні нормальні потенціали деяких металів
  2. Види окислювально-відновних реакцій
  3. Знайомство з інструкціями щодо призначення електродів.
  4. Значення окислювально-відновним потенціалом
  5. надлишкові потенціали
  6. Класифікація окисно-відновних реакцій

Будь-яка електродний реакція являє собою окислювально-відновну реакцію. До окислювально-відновним електродів відносять тільки ті електроди, в реакціях яких не беруть безпосередньої участі метали і гази. Такі електроди складаються з металевого провідника, яка має контакт з розчином, що містить окислювачі і відновники. До металу в окисно-відновних електродах пред'являються ті ж вимоги, що і до металевого провідника в газових електродах.

У загальному вигляді рівновагу на електроді записується рівнянням:

Ox + n  Red

Схема електрода відповідно може бути записана у формі

Pt¦Ox, Red,

де Ox - окислена форма речовини; Red - відновлена ??форма речовини.

Рівняння Нернста для розрахунку потенціалу окисно-відновного електрода має вигляд:

 (4.24)

У більш складних окисно-відновних процесах беруть участь іони ОН- або Н+. У цих випадках, як і потенціали кисневого і водневого електродів, окислювально-відновні потенціали залежать від рН. Наприклад, для реакції:

MnO4- + 8 H+ + 5  Mn2+ + 4 H2O

в якій іони MnO4- є окисленої формою речовини, а іони Mn2+- Відновленою формою речовини, потенціал визначається рівнянням:

 (4.25)

Під знаком логарифма в рівнянні (4.25) відсутня активність води, яка при електродних реакціях залишається майже незмінною і вводиться в значення Ео. Підставляючи числові значення величин R і F в рівняння (...) і з огляду на, що  , Отримуємо для 298 К:

 (4.26)

Як видно, окислювально-відновний потенціал мало залежить від активностей іонів MnO4- і Mn2+ і суттєво змінюється зі зміною рН розчину. Значення стандартних потенціалів деяких окислювально-відновних систем наведені в додатку 4.11. (Табл. 4.2.).

Потенціал окисно-відновних електродів служить мірою окислювальному і відновної здатності систем.

Чим вище значення стандартного потенціалу окисно-відновного електрода, тим сильнішим окислювачем буде його окислена форма.

Чим нижче значення стандартного потенціалу окисно-відновного електрода, тим сильнішим відновником буде його відновлена ??форма.

Відповідно до рівняння Нернста окислювально-відновна здатність систем також залежить від активності окисленої і відновленої форм речовини, а для реакцій за участю іонів Н+ і ОН- і від рН середовища.

Для визначення напрямку окисно-відновних процесів необхідно розрахувати електрорушійну силу ?Е як різниця потенціалів окисно-відновних електродів ?Е = (  ), Що беруть участь в даному процесі. Реакція буде протікати в напрямку, в якому ?Е позитивна. Електрод, який має велику величину електродного потенціалу є катодом, тобто електродом-окислювачем (  ). Електрод-відновник має меншу величину електродного потенціалу і грає роль анода. Наприклад, реакція

Sn2+ + 2 Fe3+  Sn4+ + 2 Fe2+

при  = 1 моль / л здійснюється в прямому напрямку, так як ?Е позитивна за умови, що електрод Fe3+/ Fe2+ є катодом, тобто електродом-окислювачем.  (Додаток 4.11. Табл. 4.2).

Потенціали газових електродів | Кінетика електродних процесів. Електрохімічний поляризація. перенапруження


Електродні потенціали металевих і газових електродів | Хімічні джерела струму | На катоді - відновлення кисню | Приклади розв'язання задач | Завдання для домашнього завдання | Стандартні окислювально-відновні потенціали (Ео298) у водних розчинах |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати