49. Зависимость эдс гальванического элемента от природы реагирующих веществ, температуры и концентрации. Стандартная эдс.

ЭДС гальванического элемента зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации и температуры.

Влияние природы реагирующих веществ

Пусть в гальваническом элемента протекает реакция 1:

.

.

Здесь - максимальная полезная работа реакции.

При протекании реакции 2 имеем:

.

Влияние температуры на ЭДС элемента

Уравнение Гиббса-Гельмгольца: . сделаем подстановки в это уравнение: , . Обозначим второе слагаемое через , получаем , поскольку .

- теплота реакции, которая выделяется или поглощается при её необратимом проведении.

q характеризует связанную энергию, определяет количество теплоты, неизбежно выделяющейся или поглощающейся при обратимой работе элемента.

Поскольку Таким образом, определив температурный градиент ЭДС, можно вычислить изменение энтропии для реакции, протекающей в элементе.

Зависимость ЭДС от концентрации реагирующих веществ

Пусть в гальваническом элементе протекает реакция A + B = 2D.

- уравнение Нернста.

50. Стандартный водородный электрод. Формула Нерста. Стандартный потенциал. Ряд напряжений металла.

Стандартный водородный электрод — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах.

Стандартный потенциал (нормальный потенциал), значение электродного потенциала, измеренное в стандартных условиях относительно выбранного электрода сравнения (стандартного электрода). Обычно стандартные потенциалы находят в условиях, когда термодинамич. активности а всех компонентов потенциалопределяющей р-ции, протекающей на исследуемом электроде, равны 1, а давление газа (для газовых электродов) равно 1,01 · 10⁵ Па (1 атм).

Электрохимический ряд активности металлов — последовательность, в которой металлы расположены в порядке увеличения их стандартных электрохимических потенциалов φ⁰, отвечающих полуреакции восстановления катиона металла Meⁿ⁺: Meⁿ⁺ + nē → Me

51. Типы электродов. Стеклянный электрод.

Различают три разновидности так называемых химических электродов. Это электроды первого, второго и третьего рода.

Электроды первого рода  металлы, погруженные в растворы своих солей:

, т.е. потенциалопределяющими ионами являются катионы металлов.

Электроды второго рода  металл погружен в насыщенный раствор своей малорастворимой соли, к которой добавлена другая соль с тем же анионом, но хорошо растворимая, например, .

Процессы на электроде:

, т.е. потенциалопределяющими ионами являются анионы . Знак "минус" в формуле для использован потому, что получение аниона есть результат протекания процесса восстановления.

Электроды третьего рода (газовые электроды).

Известные водородный, кислородный и хлорный электроды.

Для водородного электрода , , т.е. потенциал газового электрода зависит как от активности ионов в растворе, так и от парциального давления газа.

52. Электролиз. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде.

Электролиз – ОВ процесс, протекающий в растворе или расплаве при прохождении постоянного электрического тока.

Электролиз HCl:

Последовательность катодных процессов. Процесс идет в направлении уменьшения потенциала.

Металлы можно разбить на 3 группы:

1. ВСЕГДА восстанавливается на катоде.

2. восстанавливаются вместе с водородом

3. НИКОГДА невосстанавливаются.

в нейтральной или кислой средах

Последовательность анодных процессов.

А) с растворимым анодом, окисляется сам анод

Б) угольные инертные электроды, процесс идет в порядке увеличение потенциала.

1. идет окисление бескислородных анионов кислот, за исключением Cl

2. кислородсодержащие ионы в водных растворах не окисляются (сильная ковалентная связь)

3. в случае отсутствия бескислородных ионов:

В щелочномрастворе 

В кислой, нейтральнойсреде