Вопрос 33. Электродный потенциал. Старндартный электродный понетциал.Водородный потенциал.Уравнение Нернста.

Электрод-любой тонкопроводящий материал,погруженный в раствор электролита.

При установлении равенства между металлом и раствором возникает разность потенциалов, которая наз-ся равновесным электродным потенциалом (φ_ox/red).

Стандартный электрод-это электродный потенциал растворителя металла,погруженного в раствор собственной соли с концентрацией,равной 1 моль/л и измеренный относительно стандартного водородного электрода.

Водородный потенциал???

Уравнение Ненста-уравненик,связывающее окислит-восстановит потенциал сис-мы с активностями в-в,входящих в электрохим.ур-е,и стандартным электродным потенциалом окислит-восстано.пар. OX+ne^-=Red,

Ox-окисленная форма, Red-восстановленная.

потенциал: φ_ox/red= φ⁰_ox/red –(RT/nF)ln(Cox/Cred),

R-газ.пост.=8, 31, F-пост.Фарадея, n-число ℮, переданных окислителем. Или:

φ_ox/red= φ⁰_ox/red –(0,058/n)lg(Cox/Cred),

Вопрос 34. Гальванический элемент: устройства, протекающие процессы на аноде и катоде. Эдс и энергия Гиббса гальванического элемента

Гальванический элемент-совокупность последовательно соединенных проводников,из которых хотя бы один явл-ся проводником второго рода,т.е. электролитом.

Гальванический элемент – состоит из 2 полуэлементов окислительно-восстановительных систем, соед-х между собой Ме-м проводником.

В качестве анодов обычно применяются электроды из цинка и магния, катодов — электроды из оксидов металлов (марганца, меди, ртути, серебра) и хлоридов (меди и свинца) на графите, а также кислородный электрод.

Процессы: 1.окисления на аноде(-) 2.восстановления на катоде(+) 3.движение эл-в во внешней цепи 4.движение ионов в растворе.

Электродвижущая сила(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.

∆G=-nFE, F-пост.Фарадея=96500 Кл, n-число эл-в, принимающих участие в ОВР.

Влияние условий: 1.природа реагир-х ве-в. 2.концентрация. 3.температура. 4.хар-р среды

Вопрос 35. Электролиз. Законы Фарадея. Электрохимический эквивалент. Выход по току.

Электролиз – ОВ процесс, протекающий при прохождении тока через раствор или расплав электролита.

При электролизе происходит превращение эл. энергии в химическую.

На аноде(+) - процессы окисления, на катоде(-) - восстановления.

Хар-р протекания зависит от: 1. состав электролита. 2. материал электрода. 3. режим электролиза (t, напряжение, плотность тока)

Законы Фарадея:

1. при электролизе данного электролита кол-во в-ва, выделяющегося на электродах, прямо пропорционально кол-ву электричества, прошедшего через раствор и не зависит от его концентрации и температуры.

M=k*Q, m=k*I*t

2. массы прореагировавших на электродах веществ при пост. ко-век электричества относятся друг к другу как молярные массы их эквивалентов.

m1/m2=Э1/Э2

m=A*I*t/n*F,

плотность тока i=I/S

выход по току Вт=m_пр/m_теор*100%-кол-во электричества, кот. пошло на восстановление Ме: m=A*I*t/nF *Вт

Электрохимическим эквивалентом называется реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим способом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакци­ях. Моль вещества эквивалента содержит 6,02-1023 эквивален­тов.