Ряд стандартних електродних потенціалів
Метал |
K |
Ва |
Na |
Mg |
Al |
Zn |
Fe |
Cd |
Co |
Ni |
Рв |
Стандарт-ний потенціал, В |
-2,92 |
-2,91 |
-2,71 |
-2,36 |
-1,66 |
-0,76 |
-0,44 |
-0,40 |
-0,28 |
-0,25 |
-0,13 |
Метал |
Н2 |
Cu |
Нg |
Ag |
Рt |
Au |
|
|
|
|
|
Стандарт-ний потенціал, В |
0,0 |
+0,34 |
+0,79 |
+0,8 |
+1,2 |
+1,5 |
|
|
|
|
|
Знаючи стандартний електродний потенціал металу, можна розрахувати за рівнянням Нернста його електродний потенціал при будь-якій концентрації іонів в розчині.
Наведені в табл. 1.8 значення Е0 – це кількісні характеристики відомого з курсу загальної хімії ряду напруг. Кожний метал витісняє з розчинів солей метали, розміщені у таблиці правіше нього.
Для неметалів порядок витіснення зворотний: правіше розміщений неметал витісняє з водних розчинів сполук неметал розміщений лівіше. Таким чином можна сказати: іони літію є найслабшими, а атоми флуору найсильнішими окисниками; атоми літію є найсильнішими, а іони флуору найслабшими відновниками.
Ряд електронегативності неметалів
Si H P As I Se C S Br Cl N O F
з
ростання
електронегативності
Таблиця 1.9
Відносна електронегативність деяких неметалів
Неметал |
Si |
H |
P |
As |
I |
Se |
C |
S |
Br |
Cl |
N |
O |
F |
Відносна еле-ктронегатив-ність, еВ |
1.47 |
2.1 |
2.1 |
2.2 |
2.21 |
2.48 |
2.5 |
2.6 |
2.74 |
2.83 |
3.07 |
3.5 |
4.1 |
Таблиця стандартних електродних потенціалів має широке застосування: її використовують для розрахунку електрорушійних сил гальванічних елементів, передбачення можливості протікання та розрахунку констант рівноваги різних хімічних реакцій та ін.
Таблиця 1.10
С тандартні електродні та окисно-відновні потенціали у водних розчинах при 298к
4. Класифікація електродів
Електроди класифікують за типом електродної реакції, що протікає на їх поверхні. Насамперед розрізняють електроди першого та другого роду.
Електроди першого роду – це металеві чи неметалеві пластинки, занурені у розчин однойменних іонів. На їх поверхні здійснюється оборотний процес Ме → Меn + + ne-, тобто такі електроди є оборотні до катіона. До електродів першого роду відносяться і газові електроди – це металевий провідник, який є в контакті з газом і розчином, що містить відповідні іони. Металевий провідник адсорбує на своїй поверхні газ, який бере участь в електродній реакції. Найкраще функції металевого провідника виконує платина, яка найчастіше застосовується в газових електродах. Для збільшення поверхні електрода її покривають губчастим шаром – так званою платиновою черню.
Електрод другого роду – це метал, покритий шаром важкорозчинної солі цього ж металу і занурений у розчин легкорозчинного електроліту, що містить ті ж аніони, як і важкорозчинна сполука. Схематично цей електрод можна зобразити: Ме, МеА/Аn -. Метал пластини взаємодіє з аніоном легкорозчинної солі з утворенням важкорозчинної солі Ме + Аn - = МеА + ne-, в результаті чого на електроді виникає потенціал і змінюється товщина шару важкорозчинної солі. Електроди другого роду оборотні відносно аніона і їх потенціал залежить від концентрації аніонів легкорозчинної солі.
Окрему групу складають окисно-відновні електроди та іон селективні (мембранні) електроди.
Таблиця 1.11
Класифікація електродів
Електрод |
Тип електрода |
Схематичне зображення електрода |
1 |
2 |
3 |
Електроди першого роду (оборотні відносно катіона) |
Метал – іон металу Інертний електрод, адсорбований на його поверхні газ, іон (газові електроди) Амальгамові електроди, наприклад, кадмієвий амальгамовий електрод (кадмієво-ртутна амальгама – іон кадмію) |
Cu | Cu2+
(Pt) | H2 | H+
Cd + Hg | Cd2+ |
Електроди другого роду (оборотні відносно аніона) |
Метал, покритий важкорозчинною сполукою (сіллю, оксидом, гідрооксидом цього металу), занурений в електроліт, що містить той же аніон, що й важкорозчинна сполука |
Me, MeA | An- |
Окисно-відновні електроди |
Інертний електрод, занурений у розчин, в якому співіснують речовини (іони) різного ступеня окиснення |
Pt | Fe3+ , Fe2+ |
Мембранні електроди |
Скляний електрод |
Ag | AgCl, HCl | скло | Н+
|