Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Емтихан Айтлесов.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
756.22 Кб
Скачать

1.2. Металл тоттануының термодинамикалық мүмкіндігі

Электрохимиялық жолмен тоттану үдерісінің өздігінен жүру мүмкіндігі сияқты химиялық механизмдер бойын- ша өтуі де үдерістің бос энергиясының өзгеру заңымен анықталады.

Металдың электрохимиялық жолмен тоттану үдерісі- нің түбегейлі мүмкіндігі, катодтық және анодтық реакция- лардың осы жағдайлардағы тепе-теңдік потенциалдарының ара қатынасына байланысты. Металдың өздігінен электро- химиялық тоттануы тек, металдың тепе-теңдік потенци-

алдары осы ортада тотығу-тотықсыздану потенциалының электролиттегі қайсыбір тотықтырғышқа қарағанда терістігі басым болғандықтан.

Металл ерітіндіге қарағанда мүлде өлшеп болмайтын потенциалға ие болады. Алайда зерттелетін металл мен өзге электродтың арасындағы айырмашылықты өлшеу мүмкін болады. Потенциалдардың айырмасыньщ өзгеруін зерттелетін металл электродқа жатқызуға болады, егер екін- ші электродтың потенциалы өзгермейтін болса, яғни, екінші электрод салыстыру электроды болып табьшады. Сутегінің қалыпты стандарттық потенциалын шартты түрде нөлге тең деп алынған электродына қатысты стандарттық потенциал- дарды қолдану қабылданған.

Электродтың стандарттық потенциалы Е° деп, ертіндідегі оның иондарыньщ белсенділігі бірге тең электродтың қайтымды тепе-теңдік потенциалын атайды.

1.2 — кесте. 25 °С кезіндегі кейбір металдар үшін электродтың стандартты потенциалдарының қатары

Тепе-теңдік

Е° қалыпты сутегілік шкала бойынша, В

Аи = Аи^н- Зе

+1.500

А§ = А§+ + е

+ 0.799

Си = Си2+ + 2е

+ 0.337

Н2 = 2Н+ + 2е

0.000

РЬ = РЬ2* +2е

-0.126

8п = 8п2++2е

-0.135

= №2+ +2е

- 0.250

Ғе = Ғе2* +2е

-0.440

2п = 2п2+ + 2е

- 0.763

АІ = АР + Зе

-1.660

Электродтың қайтым ды потенциалын өлшеп қана қойман, оны Нернст формуласы [8] бойынша есептеп шығаруға да болады

Е =Е° + КТ/пҒ • 1п ап+ , (1.9)

мұндағы, Е°м - металдың стандартты потенциалы (шама- сы);

п - металл иондарьгаьщ валенттілігі;

ал+м - ерітіндідегі иондардьщ белсенділігі.

Сутегі электродыньщ қалыпты потенциалын шартты түрде нөлге тең деп алады.

Оттегі электроды үшін мына формула қолданылады

Е02 = 1,229 - 0,059 рН + КТ/пҒ 1п р02, (1.10)

мұндағы, р02, - оттегінің үлестік қысымы.

Сутегі электроды үшін мына формула қолданылады

Ен = -0,58рН. (1.11)

Темір электроды үшін мына формула қолданылады

ЕҒе2+= - 0,44 рН + 0,029 а Ғе2*. (1.12)

Электрхимиялық тоттану жүруінің термодинамикалық мүмкіндігін анықтау үшін металл - су жүйесінің күй диа- граммаларын (Пурбе диаграммалары) қолдануғаболады. Бұл диаграммалар көптеген термодинамикалық мағлүматтардьщ жалпы саньш шығарады. Олар ерітінді рН-ына қайтымды электродтық потенциалдардың тэуелділік графиктері (воль- тпен алынған сутегілік шкала бойынша) болып табылады.

Ғе — Н20 жүйесінде, темір электродындағы жиьштық тот- тану үдерісіне қатысатьш темір электродында түрлі реакци- ялар жүрген кезде, қатты заттар Ғе, Ғез04, Ғе2Оз шектеулі деп шамалаймыз. Мұндай жағдай үшін 25 °С кезінде Пурбе келесі

реакциялармен келтірілген тепе-тевдікті қарастырады акциялар Пурбе колдангая нөмірленумен беріліп ошырі олар үшін тепе-теңдік теңдеулері де келтірілген. Формултрдш белгіленуі суреттегі маглұматтарға сэйкес қабыдданшш