
- •Раздел 6
- •Уравнение Нернста устанавливает зависимость электродного потенциала от концентрации ионов металла и температуры (при нестандартных условиях):
- •Для водородного электрода уравнение Нернста принимает вид
- •Стандартный электродный потенциал E0Men+׀Me – потенциал электрода, измеренный при стандартных условиях.
- •Характеристики свойств металлов, получаемые с помощью ряда напряжений:
- •2) металлы, имеющие отрицательные значения электродных потенциалов, т.е. стоящие в ряду напряжений левее (выше) водорода и не разлагающие воду, способны вытеснять (восстанавливать) водород из разбавленных кислот, например:
- •Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,
- •Гальванический элемент (ГЭ)
- •Анод – электрод, на котором протекает процесс окисления:
- •Me – nē = Men+ (анод в гальваническом элементе заряжен отрицательно).
- •Стандартная ЭДС медно-цинкового гальванического элемента:
- •Принцип действия медно-цинкового гальванического элемента
- •На цинковом электроде (отрицательный электрод, анод) происходит окисление атомов цинка в ионы, которые переходят в раствор
- •Электроны перемещаются по металлическому проводнику к медному электроду (положительный электрод, катод), где происходит восстановление катионов меди из раствора в атомы меди и осаждение их на электроде:
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
- •При работе гальванического элемента в качестве окислителя выступает электрохимическая система с более высоким значением электродного потенциала, а в качестве восстановителя – с более низким.
- •Таким образом, сопоставляя электродные потенциалы соответствующих систем, можно определить направление, в котором будет протекать окислительно-восстановительная реакция:
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
- •Материал электродов:
- •1) нерастворимые (инертные) электроды – в процессе электролиза химически не изменяются, а служат лишь для передачи электронов во внешнюю цепь (инертные электроды изготавливаются обычно из графита, угля, платины);
- •Электролиз расплава электролита
- •(электроды инертные):
- •Электролиз раствора электролита
- •1. Процессы на катоде:
- •2. Процессы на инертном аноде:
- •3. Процессы на растворимом аноде:
- •Законы электролиза (законы Фарадея):
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
- •По отношению к электрохимической коррозии все металлы делят на 4 группы:
- •Решение
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Если расположить металлы в порядке возрастания значений их стандартных электродных потенциалов, то получится ряд стандартных
электродных потенциалов (электрохимический ряд напряжений металлов):
Men+| Me |
|
Е0, В |
|
||
Li+| Li |
|
– 3,05 |
K+| K |
|
–2,92 |
Na+| Na |
|
– 2,71 |
Al3+|Al |
|
–1,66 |
Zn2+| Zn |
|
– 0,76 |
Fe2+| Fe |
|
– 0,44 |
Co2+| Co |
|
– 0,28 |
Sn2+| Sn |
|
– 0,14 |
H+| H |
|
0,00 |
Cu2+| Cu |
|
+ 0,34 |
Ag+| Ag |
|
+ 0,80 |
Au3+| Au |
|
+ 1,50 |
Характеристики свойств металлов, получаемые с помощью ряда напряжений:
1)чем меньше электродный потенциал металла, тем легче он окисляется и труднее восстанавливается из своих ионов;
2)металлы, имеющие отрицательные значения электродных потенциалов, т.е. стоящие в ряду напряжений левее (выше) водорода и не разлагающие воду, способны вытеснять (восстанавливать) водород из разбавленных кислот, например:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,
Cu + HCl ≠ |
; |
3) каждый металл этого ряда, |
не разлагающий воду, вытесняет |
(восстанавливает) все следующие за ним металлы из растворов их солей Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0.
Гальванический элемент (ГЭ)
Анод – электрод, на котором протекает процесс окисления:
Me – nē = Men+ (анод в гальваническом элементе заряжен отрицательно).
Катод – электрод, на котором протекает процесс восстановления: Mem+ + m ē = Me (катод при работе гальванического элемента за-
ряжен положительно).
71