ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окислительно-восстановительные системы (б1)). Электрохимический ряд напряжений из "Химические источники тока" Рассмотрим простейший случай. Если в сосуд налито два раствора одного и того же электролита разных концентраций таким образом, чтобы не произошло их смешения, то на границе их раздела возникнет разность потенциалов. [c.54] Скачок потенциала, возникающий благодаря разности концентраций и подвижности ионов на границе растворов электролитов, называется диффузионным потенциалом. [c.55] Диффузионные потенциалы, например, возникают в элементах Даниэля и Мейдингера на границе соприкосновения растворов цинкового и медного купороса. [c.55] В электролитических ключах, соединяющих отдельные электроды (полуэлементы), всегда пользуются растворами таких электролитов, у которых, вследствие почти одинаковой подвижности катионов и анионов, на границе соприкосновения с другими растворами, диффузионный потенциал практически равен нулю. К электролитам такого рода относятся КС1, KNOs, NH4NO3, так как подвижности иона хлора 65,5, иона калия 64,6, иона NOs 61,7 и NH4 65. В этом случае диффузионный потенциал не принимается во внимание, и электродвижущую силу элемента определяют только как разность электродных потенциалов. [c.55] Необходимо отметить, что диффузионный потенциал возникает в любой концентрационной цепи, но обычно он также не принимается во внимание. [c.55] Когда в растворе содержатся ионы высшей и низшей валентности, то между ними устанавливается равновесие. Если в такой раствор погрузить электрод, не вступающий в химическое взаимодействие с раствором, то он примет определенный потенциал, характерный для данного состояния равновесия. [c.55] Если [Ре]=[Ре], то я=тго. Эта величина называется нормальным окислительно-восстановительным потенциалом системы. Величина потенциала является мерой окислительной или восстановительной способности системы. При этом, чем более положителен потенциал, тем больше система обладает окислительной способностью и, чем более отрицателен потенциал, тем система обладает большей восстановительной способностью. Например, окислительно-восстановительный потенциал перехода М.ПО4 в Мп в кислой среде равен + 1,52 в, трехвалентных ионов железа в двувалентные + 0,75 в. Из этих данных следует, что первая система обладает большей окислительной способностью, чем вторая. [c.56] Таким образом, окислительно-восстановительными системами называются такие системы, в которых электродные потенциалы возникают не в результате образования или разряда ионов, а в результате изменения валентности ионов, в которых электрод играет лишь роль передатчика необходимых для реакции электронов, не участвуя химически в этих реакциях. [c.56] Электродный потенциал любого окислительно-восстановительного процесса вытекает из общей формулы электродных иотенциалов. [c.56] Выведенная нами величина максимальной работы называется величиной нормального химического сродства (изотермой реакции). [c.57] В этом случае л представляет собой при данных условиях нормальный электродный потенциал, т, е. л = П(,. [c.57] Так как процесс протекает в водном растворе, а концентрацию воды можно считать постоянной, то величину [Н2О] мы включили в значение тг,,. [c.58] Аналогичным образом можно показать, что электродный потенциал неметаллов выражается формулой несколько отличной от формулы потенциала для металлов так, например, для системы 2СГ — 2е = 2С1 = lg. [c.59] В дальнейшем при вычислении потенциалов различных окислительно-восстановительных (катодно-анодных) процессов мы 6yiaeM часто пользоваться общей формулой электродных процессов. [c.59] Последовательное расположение нормальных электродных потенциалов по их величине и знаку называется электрохимическим рядом напряжений или рядом нормальных электродных потенциалов, в котором но )мальный водородный потенциал условно принят равным нулю. [c.59] В табл. 5 приведены величины нормальных электродных потенциалов tiq наиболее распространенных металлов, неметаллов и их соединений при ионной концентрации, равной 1, и при активности ионов, равной 1. [c.59] Диффузионный потенциал з, по сравнению с потенциалами т и Я2, весьма мал и выражается в милливольтах. Контактный потенциал тп, в отношении величины которого имеются большие разногласия среди исследователей, при определении электродвижущей силы гальванических элементов входит как слагаемое в значение и пг. Поэтому при вычислении электродвижущей силы цепей мы будем принимать во внимание лишь значения электродных потенциалов Я1 и па согласно осмотической теории. [c.62] Электродвижущая сила гальванического элемента и вообще любого химического источника тока может быть представлена как алгебраическая разность электродных потенциалов Е = — чгд. Первым членом этой разности условились принимать потенциал катода, а вторым потенциал анода (см. стр. 101). [c.62] Более электроположительным электродом будет железный, нормальный потенциал которого = — 0,44 в, а отрицательным — цинковый, 1Т2== — 0,76 в. [c.62] При вычислении э. д. с. элемента возможны три случая, которые графически изображены на рис. 9 (во всех случаях даны абсолютные значения величины э. д. с.). [c.63] Вернуться к основной статье