Практическое использование ряда напряжений
Ряд напряжений используется на практике для сравнительной оценки химической активности металлов в реакциях с водными растворами солей и кислот и для оценки катодных и анодных процессов при электролизе:
Металлы, стоящие левее, являются более сильными восстановителями, чем металлы, расположенные правее: они вытесняют последние из растворов солей. Например, взаимодействие Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu возможно только в прямом направлении.
Металлы, стоящие в ряду левее водорода, вытесняют водород при взаимодействии с водными растворами кислот-неокислителей; наиболее активные металлы (до алюминия включительно) — и при взаимодействии с водой.
Металлы, стоящие в ряду правее водорода, с водными растворами кислот-неокислителей при обычных условиях не взаимодействуют.
При электролизе металлы, стоящие правее водорода, выделяются на катоде; восстановление металлов умеренной активности сопровождается выделением водорода; наиболее активные металлы (до алюминия) невозможно при обычных условиях выделить из водных растворов солей.
Билет № 23
Электролиз
Электролизом называется совокупность процессов, происходящих при прохождении постоянного электрического тока через электорхимическую систему, состоящую из двух электродов и расплава или раствора электролита.
Пример: электролиз хлорид магния. При прохождении тока через расплав хлорида магния КТ магния под действием эл. поля движутся к отрицательно заряженному электроду и восстанавливается до магния с 0. АН хлора перемещаются к положительному электроду и отдавая избыточные электроны, окисляются. Пример.
Суммируя уравнения процессов, протекающих у электродов, получим уравнение ОВР, происходящем при электролизе расплава. Пример.
При электролизе хим. реакция осуществляется за счет энегрии эл.тока, подводимой извне.
При рассмотреии эл-за растворов нельзя упускать из виду, что во всяком водом растворе есть Н+ и ОН-. Н+ идет к К, ОН- идет к А.
На катоде будут восстанавливаться окисленные формы э/х систем, имеющих наибольший электродный потенциал (ЭП), а на аноде будут восстанавливаться окисленные формы э/х систем, имеющих наименьший электродный потенциал.
Пример:
Билет № 24
Электрохимическая коррозия(ЭХК)
К ЭХК относят все случаи коррозии в водных растворах. ЭХК подвергаются, например, подводные части судов, паровые котлы, проложенные в земле трубопроводы. В результате ЭХК окисление металла может приводить как к образованию Н продуктов (напрмер, ржавчины), так и к переходу металла в раствор в виде ионов. Растворенный кислород и ионы водорода – важнейшие окислитель, ызывающие ЭХК металлов.
5 групп металлов (по Н.Д. Томашову):
МЕ повышенной т/д нестабильности (имеющие φº меньше, чем φ водородного электрода при рН=7- литий, рубидий, натрий, магний и тд.). они могут корродировать даже в нейтр.среде:
При этом окислители переходить могут в:
А Б В Г
МЕ т/д нестабильности (имеющие φº больше , чем у 1), но меньше 0 – индий, кобальт, никель, вольфрам и тд.). не окисляются водой, но окисляются в кислой и нейтр.средах в присутствии кислорода.
МЕ промежуточной т/д стабильности ( с + значение φº, не превыщающих значения φ, связанного с окисляющим действием кослорода в нейтральной среде (0, 816 В) – серебро, медь, висмут). Устойчивы в любых кислых и нейтр.средах.
МЕ высокой стабильности (φº находятся в промежутке двух φ от В до Г – ртуть, палладий, иридий,платина). Устойчиы во влажной атмосфере, т.е. в присутствии кислорода в нейтральной среде.
Ме полной стабильности – золото, с макс φº, не окисляется.