русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Измерение электродных потенциалов. Ряд напряжений.


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 7740; Нарушение авторских прав


Измерить абсолютную величину электродного потенциала невозможно - с помощью того или иного прибора можно измерить только разность потенциалов между двумя электродами. Для того, чтобы получить численные значения потенциалов различных электродов и иметь возможность сравнивать их нужно было какой-нибудь электрод выбрать в качестве эталона и по отношению к нему измерять все потенциалы. Таким эталоном является стандартный водородный электрод.

Водородный электрод

В раствор серной кислоты погружают платиновую пластинку, покрытую платиновой чернью. Через раствор пропускают чистый водород. Платиновая чернь адсорбирует в большом количестве водород. Между адсорбированным водородом и ионами водорода устанавливается равновесие:

Н2(г) + 2Н2О(ж) - 2е « 2Н3О+

или сокращенно:

Н2 - 2е « 2Н+

Нетрудно увидеть, что это равновесие аналогично рассмотренному выше для металлического электрода. Вследствие установления равновесия на границе платина–раствор возникает электродный потенциал, величина которого может быть рассчитана по уравнению Нернста:

Условно стандартный потенциал водородного электрода принят равным нулю:

= 0 (3.17.)

Тогда потенциал водородного электрода:

= - 0,059 рН (3.18.)

Стандартный потенциал водородного электрода - это потенциал при температуре 298 К, давлении водорода 1 атм. и концентрации ионов водорода в растворе 1 моль×дм-3. По отношению к стандартному водородному электроду выражают потенциалы всех других электродов.

Ряд напряжений

Если измерить стандартные электродные потенциалы различных металлов по отношению к потенциалу стандартного водородного электрода и расположить их в порядке увеличения получим ряд напряжений:

K Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Pt
-2,92 -2,38 -1,66 -0,76 -0,44 -0,23 -0,14 -0,13 0,00 +0,34 0,8 1,2

В этом ряду слева направо происходит уменьшение химической активности металлов. Положение металлов в ряду напряжений позволяет предсказать возможность самопроизвольного протекания реакции замещения:



Самопроизвольно могут протекать те реакции, в которых восстановитель имеет более отрицательный потенциал, чем окислитель.

Пользуясь этим правилом, нетрудно предсказать, что реакции

Zn + Pb2+ = Zn2+ + Pb

Fe + 2H+ = Fe2+ + H2

должны протекать самопроизвольно, а

Cu + Ni2+ = Cu2+ + Ni

Ag + 2H+ = 2Ag+ + H2

в прямом направлении протекать не могут. К ряду напряжений мы будем неоднократно возвращаться в дальнейшем.

Типы электродов

В зависимости от свойств веществ, участвующих в электродных процессах, все электроды можно разделить на несколько типов.

Электроды первого рода. К этому типу электродов относятся все металлические электроды и водородный электрод. Условные обозначения таких электродов:

Металлические электроды: М/Мz+, например, Cu/Cu2+

Водородный электрод: (Pt) H2/H+

Вертикальная черта символизирует поверхность раздела фаз. Общим для этих электродов является то, что в равновесии на электроде участвуют нейтральные атомы (или молекулы) и один вид катионов. Такие электроды являются обратимыми относительно катионов.

Электроды второго рода. Такие электроды состоят из трех фаз:

металл покрыт слоем труднорастворимой соли этого металла, а в растворе, куда он опущен, находятся те же анионы, которые входят в состав труднорастворимой соли.

Например,

Хлорсеребряный электрод: Ag,AgCl/KCl

Каломельный электрод: Hg,Hg2Cl2/KCl

Между твердой фазой и раствором возникают следующие равновесия:

Ag + Cl- - e « AgCl

2Hg + 2Cl- - 2e « Hg2Cl2

В отличие от электродов первого рода здесь в равновесиях участвуют анионы, т.е. электроды второго рода обратимы относительно анионов. Величина потенциала этих электродов зависит от концентрации анионов:

(3.19.)

Эти электроды в лабораторной практике обычно используют в качестве электродов сравнения. Водородный электрод довольно сложен в изготовлении и им трудно пользоваться при стандартных условиях. Поэтому практически удобнее измерять потенциалы различных электродов по отношению к хлорсеребряному или каломельному электроду. Их потенциалы по отношению к водородному электроду известны. Так, если применять насыщенные растворы хлорида калия, потенциал хлорсеребряного электрода при 250С равен 0,22 В, а каломельного 0,24 В.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Химические источники тока | Окислительно-восстановительные электроды.


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.005 сек.