Лекции / 6
.pdf
Чем больше стандартный ОВ потенциал системы, тем в большей степени выражены ее окислительные свойства в стандартных условиях. Например,
MnO4-/Mn2+ |
E0= 1,51 B |
Fe3+/Fe2+ |
E0= 0,77 B |
Sn4+/Sn2+ |
E0= 0,15 B |
Критерии самопроизвольного
протекания
ОВ реакций
G 0
Gреакции Gпрод. Gисх. в.
|
G Аполезная Аэл. |
Эл. работа по |
||
|
|
Аэл. q E |
|
переносу электронов |
|
|
q nF |
Разность потенциалов |
|
Переносимый эл. |
между электродами |
|||
|
|
|
||
заряд |
|
Число электронов, переходящих в |
||
элементарном акте ОВР
E Eок ля Ев ля
G nF E
если G 0, то E 0
Пример:
Со3 / Co2 |
E(0ок., в.) 1,84 В |
||||
Fe3 / Fe2 |
E(0ок., в.) 0,77 В |
||||
Со3 |
|
Fe2 |
Co2 Fe3 |
||
окислитель |
|
восстановитель |
|
||
Е Еок0 |
. Евосс0 |
. 1,84 0,77 1,07 |
|||
Е 0, следовательно, реакция протекает
самопроизвольно слева направо
реакций
А В С D |
|
|
|
|
|
|||
K |
х. р. |
[C][D] ; |
|
G0 |
RT ln K |
х. р. |
|
|
|
[A][B] |
|
|
|
||||
G0 |
nF E |
|
|
|
|
|
||
RT ln Kх. р. nF E nF(Eок0 ля Eв0 ля ) |
|
|||||||
ln Kх. р. |
nF(Eок0 |
ля Eв0 ля ) |
|
|
||||
|
RT |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ln Kх. р.тем больше, чем больше разность Eок0 |
ля Eв0 ля , |
|||||||
а Kх. р. оценивает глубину протекания хим. реакции |
||||||||
Окислительновосстановительные ГЭ
2KI + 2FeCl3 I2 + 2FeCl2+2КCl |
||
e |
|
При замыкании цепи в |
|
|
|
|
|
левом полуэлементе идет |
|
|
процесс окисления - I- |
Pt |
Pt |
отдавая электроны |
платине, превращаются в |
||
|
|
I2, в результате пластинка |
|
|
заряжается условно |
|
|
отрицательно. |
|
|
В правом полуэлементе |
|
|
Fe3+ забирает электроны с |
|
|
пластинки превращаясь в |
|
e |
Fe3+ , пластинка |
e |
заряжается условно |
|
FeCl3 |
положительно. |
|
KI |
Система стремится |
|
2I- -2e I2 |
Fe3++e Fe2+ |
выровнять заряды на |
пластинках за счет |
||
|
Fe3+ | Fe2+ |
перемещения электронов |
I2 | 2I- |
по внешней цепи. |
|
|
|
|
Ионоселективные
электроды
Стеклянный
электрод
|
R(Na+, Li+) + H+ R(H+) + Na+, Li+ |
||||
Стеклянный |
мембрана |
раствор |
мембрана раствор |
||
Ag AgCl, 0,1 M HCl стекло H+,раствор |
|||||
корпус |
|||||
электрода |
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
||||
|
|
|
стекл.= 1+ 2+ 3 |
||
Внутренний р-р |
1- потенциал внутреннего |
||||
0,1 М НCl |
|
хлорсеребряного электрода (const) |
|||
|
2- потенциал внутренней поверхности |
||||
|
|
стеклянной мембраны (const) |
|||
ХСЭ |
3 |
- потенциал наружной поверхности |
|||
|
стеклянной мембраны (переменная) |
||||
|
1+ 2 = К |
|
|||
|
стекл.= К + 0,059 lg a(H+) или |
||||
Электродное стекло |
стекл.= К - 0,059 рН |
||||
(мембрана) |
|
|
|
|
|
практикуме |
|
|
ЭДС представленной цепи |
|
Ецепи: |
К измерительному |
Е цепи= Е х.с. – Е ст. |
прибору |
Ецепи= Е х.с. – К + 0,059рН
рН |
Ецепи Ех.с. К |
|
Ецепи const |
|
0,059 |
|
0,059 |