Вопрос 28

Возникновение скачка потенциала на границе раствора металл-электролит – это система, состоящая из введенных в контакте проводников первого и второго рода.

Проводник первого рода – это металлы, обладающие электронной проводимостью.

Проводники второго рода – электролит, обладающий ионной проводимостью.

Металл всегда оказывается погруженным в среду, в которой присутствуют пары воды, соли.

В такой системе катионы металла будут переходить из металла в электролит, из электролита в металл, т.е. будет иметь место окисления металла и восстановление соли.

Стандартный электродный потенциал- это потенциал электрода при стандартных условиях, его обозначают символом Е°. Эти потенциалы определены для многих окислительно-восстановительных систем и обычно приводятся в химических справочниках. Если электроды (на пример, металлические электроды 1-го рода) расположить в порядке возрастания потенциала, то мы получим таблицу, называемую рядом стандартных электродных потенциалов. Этот ряд часто называют рядом напряжений, однако этот термин устарел и его лучше не использовать.

При помощи ряда стандартных электродных потенциалов можно характеризовать некоторые химические свойства металлов. Например, его применяют для выяснения, в какой последовательности восстанавливаются ионы металлов при электролизе, а также при описании других свойств металлов. Чем меньше алгебраическая величина потенциала, тем выше вос­становительная способностьэтого металла и тем ниже окислительная способность его ионов. Как следует из этого ряда, металлический литий - самый сильный восстановитель, а золото-самый слабый. И наоборот, ион золота Аu³⁺-самый сильный окислитель, а ион лития Li⁺ -самый слабый. Каждый металл в ряду стандартных электродных потенциалов обладает способностью вытеснять все следующие за ним металлы из растворов их солей. Однако это не означает, что вытеснение обязатель­но происходит во всех случаях. Например, алюминий вытесняет медь из раствора хлорида меди (II) СuСl₂, но практически не вытесняет ее из раствора сульфата меди (II) CuS0₄. Это объясняется тем, что хлорид-ион Сl^- быстро разрушает защитную поверхностную пленку на алюминии, а сульфат-ион SO₄ ^2-практически не разрушает ее. Все металлы, имеющие отрицательные значения стандартных электродных потенциалов, т.е. стоящие в ряду до водорода, вытесняют водород из разбавленных кислот, анионы которых не проявляют окислительных свойств (например, из НСl или разбавленной H₂S0₄) и растворяются в них. Однако есть и исключения.  Например, свинец практически не растворяется в серной кислоте. Это обусловлено образованием на поверхности металла защитной пленки труднорастворимого сульфата свинца PbS0₄, который затрудняет контакт металла с раствором кислоты. Поэтому можно сделать вывод, что пользоваться рядом   стандартных   электродных потенциалов   следует   с   учетом всех особенностей рассматриваемых процессов.

Вопрос 29

Водородный электрод-пластинка или проволока из металла,хорошо поглощающего газообразный водород(обычно используют платину или палладий),насыщенную водородом при атмосферном давлении и погруженную в водный раствор,содержащий ионы водорода.

Устройство и электродные процессы:

Схема стандартного водородного электрода:

1. Платиновый электрод.

2. Подводимый газообразный водород.

3. Раствор кислоты (обычно HCl), в котором концентрация H⁺ = 1 моль/л.

4. Водяной затвор, препятствующий попаданию кислорода воздуха.

5. Электролитический мост (состоящий из концентрированного р-ра KCl), позволяющий присоединить вторую половину гальванического элемента

Электродные процессы-процессы, связанные с переносом зарядов через границу между электродом и раствором. Катодные процессы связаны с восстановлением молекул или ионов реагирующего вещества, анодные – с окислением реагирующего вещества и с растворением металла электрода.

Стандартный водородный электрод-Это специально сконструированной электрод, в котором происходит окислительновосстановительная реакция: 2Н+ + 2е ↔ Н2. При этом концентрация ионов водорода является одномолярной, давление водорода равняется 1 атм. и поддерживается температура 25°С.

Зависимость величины водородного электрода от РН среды описывается уравнением :

Ф=-0.058*РН

Потенциал водородного электрода линейно увеличивается с уменьшением водородного показателя РН(ростом кислотности)среды и уменьшением парциального давления газообразного водорода над раствором