20)Электродные потенциалы. Процессы, возникающие на границе металл-раствор. Равновесный электродный потенциал. Уравнение Нернста.

Разность эл.потенциалов – причина появления эл.тока.

Металл – плотно установленная с-ма, состоящая из «+» ионов металла, которые связаны общими электронами.

2 типа поведения металлов в водных р-ах:

1.Активный металл-цинк. При попадании в воду, полярные мол-лы воды отрывают с пов-ти металла его ионы, в рез-те пов-ть металла заряжена «-», а раствор «+».

На границе металл-раствор – двойной эл.слой, он является причиной возникновения эл.потенциала, он подобен плоскому конденсатору с определенной разностью потенциалов.

2.Малоактивный металл-медь.Процесс перехода ионов металла в р-р или наоборот явл.обратимым.

В момент установления равновесия возникает равновесный электродный потенциал (Е).

Е зависит от: природы металла, от температуры, от концентрации эл.тока.

Выражается ур-ем Нернста:

21)Стандартный электродный потенциал. Стандартный водородный электрод. Ряд напряжений.

Ст.электродный потенциал – потенциал, возникающий, если металл опущен в р-р соли с активностью =1 при темп.=25 градусов.

Непосредственно измерить ст.потенциал нельзя, его измеряют относительно другого электрода, для этого используют стандартный водородный электрод:это платиновая пластинка, опущенная в р-р серной кислоты с активностью иона водорода = 1. В р-р на пластину подается водород под давлением Р=1 атм. Молекулы Н2 на пов-ти пластинки распадаются на атомы и адсорбируются пов-ю металла. В рез-те электрод выполнен из металлического водорода.

Ряд стандартных электродных потенциалов(ряд напряжений) содержит информацию о металлах, которые расположены в порядке возрастания величины ст.электродных потенциалов.

Информация с ряда ст.эл.потенциалов :1.ряд позволяет оценить активность металлов, т.е. позволяет установить восстановительную способность.Чем ближе к началу ряда стоит металл и более < потенциал, тем активнее металл, т.е.выше восст.способность.2.в реакцию имеют право вступать > сильный восст-ль и > сильный ок-ль, а получаются < сильный восст-ль и <сильный ок-ль.

3.если металл стоит в ряду до Н, то может вытеснять водород из кислот.4.ряд позволяет ориентировочно рассчитать ЭДС. ЭДС =Ек-Еа.5.ряд применим лишь к водным р-ам.

22)Эдс гальванического элемента. Поляризация (катодная,анодная,химическая,концентрационная).

Эдс-максимальная разность потенциалов электродов, кот.м.быть получена при работе гальв-го эл-та: E = φ_k – φ_a. Е Всегда>0! и поэтому φ_k > φ_a

Важной характеристикой элемента служит удельная энергия, т. е. энергия, отнесенная к единице массы или объема элемента. Так как при увеличении тока напряжение элемента падает, то энергия и удельная энергия элемента также падают. Более высо­кую удельную энергию можно получить в элементах с большим значением ЭДС, малой поляризацией, малыми значениями элек­трохимических эквивалентов и высокими степенями превращения реагентов.

Поляризация: в процессе работы г.э.потенциалы Анода и Катода могут изменяться, в результате ЭДС уменьшается, происходит замедление процессов на А и К. Замедление процессов на Аноде- анодная поляризация. Замедление процессов на Катоде – катодная поляризация.

Концентрационная поляризация обусловлена замедлением переноса участников процесса к электродам. Чтобы избавиться от конц.поляризации нужно перемешать раствор.

Химическая поляризация обусловлена замедлением протекания самого процесса, если в рез-те реакции образ-ся газы, труднорастворимые вещ-ва.

Наиболее вредная – катодная поляризация.

Имеет место катодная химическая поляризация. Процессы на К замедляются за счет образования газа Н2 .Катодную поляризацию снижают с пом-ю сильных окислителей – деполяризаторов.