32. Типы окислительно-восстановительных реакций (овр).

1) Межмолекулярные ОВР

Окислитель и восстановитель находятся в разных веществах; обмен электронами в этих реакциях происходит между различными атомами или молекулами:

S⁰ + O₂⁰ -> S⁺⁴O₂^-2

( S - восстановитель; O₂ – окислитель)

Cu⁺²O + C⁺²O -> Cu⁰ + C⁺⁴O₂

( CO - восстановитель; CuO – окислитель)

Zn⁰ + 2HCl -> Zn⁺²Cl₂ + H₂⁰

( Zn - восстановитель; HСl – окислитель)

Сюда же относятся реакции между веществами, в которых атомы одного и того же элемента имеют разные степени окисления

2H₂S^-2 + H₂S⁺⁴O₃ -> 3S⁰ + 3H₂O

2).Внутримолекулярные ОВР

Во внутримолекулярных реакциях окислитель и восстановитель находятся в одной и той же молекуле. Внутримолекулярные реакции протекают, как правило, при термическом разложении веществ, содержащих окислитель и восстановитель.

2KCl⁺⁵O₃^-2 -> 2KCl^-1 + 3O₂⁰

Cl⁺⁵ - окислитель; О^-2 – восстановитель

3)Диспропорционирование - окислительно-восстановительная реакция, в которой один элемент одновременно повышает и понижает степень окисления.

3HN⁺³O₂ -> HN⁺⁵O₃ + 2N⁺²O + H₂O

(Азотистая кислота -> азотная + оксид азота + вода)

33. Граница раздела электрод-электролит. Двойной электрический слой и его строение.

Принципы, лежащие в основе действия гальвани­ческих элементов, тесно связаны с особенностями кристаллической структуры металлов. В узлах кристаллической решетки любого металла разме­щаются не нейтральные атомы, а положительно заряженные ионы. Эти ионы оказывают лишь незначительное влияние на свои валентные электроны. Связь между этими электронами и ионами настолько мала, что электроны могут свободно перемещаться внутри кристаллической решетки, образуя как бы “электронный газ”. Таким образом, в металле всегда имеется некоторое количество свободных электронов. Их наличие и обусловливает общие свойства металлов, а именно: для металлов харак­терно отдавать электроны и превращаться в положительно заряженные ионы. При погружении металлической пластинки в воду ионы поверхно­стного слоя металла взаимодействуют с поляр­ными молекулами воды (гидратируются) и переходят в раствор, который заряжается при этом положительно. Переход ионов металла в воду создает в самом металле избыток свободных электронов, придающихего поверхностному слою отрицательный заряд. На границе раздела (между металлом и прилегающей к нему жидкостью) возникает двойной электрический слой (рис 1)характеризующийся определенным скачком потенциала (разностью потенциалов), который условно называют электродным потенциалом металла.

рис2.

По мере дальнейшего перехода ионов металла в раствор отрицательный заряд металла растет, Растет и скачек потенциала на границе раздела металл - электролит. При этом возникает электростатическое притяжение между перешедшими в жидкость гидратированными катионами и поверхностью металла (рис 2)

34. Электродный потенциал, его понятие. Стандартный электродный потенциал.

Устройства, которые применяют для непосредсьвенного преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию, называются гальвоническими элементами.

Когда Окисл-вост реакция протекает в Гальван Эл-те или осуществляется путём электролиза, то каждая полуреакция (Окисл или Восст) протекает на соответствующем электроде: на аноде - окисление, на катоде - восстановление.; поэтому полуреакции называют также электродными процессами. В соответствии с разделением ОВР на две полуреакции, ЭДС также принято представлять в виде разности двух величин, каждая из кторых отвечает данной полуреакции. Эти величины называются электродными потенциалами.

В результате изучения потенциалов различных электродных процессов установлено, что их величины зависят от следующих факторов: 1) от природы веществ - участников электродного процесса, 2) от активностей веществ и 3) от температуры. Эта зависимость выражается уравнением: . Для ЭДС ГЭ имеем аналогичную зависимость: .Для стандартной температуры имеем соответственно: . Здесь  ⁰- стандартный электродный потенциал данного процесса - константа; Е⁰- стандартная ЭДС. Последняя зависимость носит название формулы Нернста.

Физический смысл стандартного потенциала становится ясным при рассмотрении случая, когда концентрации, а значит и активности всех веществ, участвующих в данном процессе, равны единице. При этом условии второе слагаемое правой части уравнения обращается в нуль и уравнение принимает вид:^.Концентрации (активност), равные единице, называются стандарнтными. Поэтому и потенциал, отвечающий этому условию, называется стандартным потенциалом.