Термодинамика электродных процессов
1 ????????????? ??????????? ?????????
1.1 ?ыхъЄЁюїшьшўхёър ўхщър ш яЁюЎхёё?, яЁюЄхър??шх т эхщ.
аааааааа ?ыхъЄЁюїшьшўхёъшх яЁюЎхёё? яю ьхїрэшчьє яЁюЄхърэш юЄышўр?Єё юЄ їшьшўхёъшї яЁюЎхёёют Єхь, ўЄю яЁюЎхёё? юъшёыхэш ш тюёёЄрэютыхэш а т эшїа яЁюёЄЁрэёЄтхээю Ёрчфхыхэ? фЁєу юЄ фЁєур. ?ыхъЄЁюїшьшўхёъшх яЁюЎхёё? аяЁюЄхър?Є т ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшї ўхщърї, ъюЄюЁ?х ьюцэю ЁрчфхышЄ№ эр фтр Єшяр: уры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ шыш ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшщ шёЄюўэшъ Єюър ш ¤ыхъЄЁюышч?Ё шыш ¤ыхъЄЁюышЄшўхёър трээр.
аааа ?ры№трэшўхёъшь ¤ыхьхэЄюь эрч?трхЄё ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ўхщър, т ъюЄюЁющ ¤эхЁуш їшьшўхёъющ ЁхръЎшш яЁхтЁр?рхЄё т ¤ыхъЄЁшўхёъє?. ? ърўхёЄтх яЁшьхЁр ЁрёёьюЄЁшь ьхфэю-Ўшэъют?щ уры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ, яЁшэЎшяшры№эюх єёЄЁющёЄтю ъюЄюЁюую яЁштхфхэю эр Ёшёєэъх 1.1.
ааааааааааааааа ?шёєэюъ 1.1 ?ёЄЁющёЄтю ьхфэю-Ўшэъютюую уры№трэшўхёъюую аа
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ¤ыхьхэЄр.
ааааааааааааааа 1- Ўшэъют?щ ¤ыхъЄЁюф, 2-ьхфэ?щ ¤ыхъЄЁюф, 3- ЁрёЄтюЁ ZnSO4,
аааааааааааааааа 4-ЁрёЄтюЁ CuSO4, 5 - яюЄЁхсшЄхы№ ¤ыхъЄЁўхёъющ ¤эхЁушш,.
ааааааааааааааааа 6-¤ыхъЁюышЄўхёъшщ ъы?ў.
Рекомендуемые материалы
аааа ? ьхфэю-Ўшэъютюь уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх Ўшэъют?щ ¤ыхъЄЁюф чрЁ цхэ юЄЁшЎрЄхы№эю, р ьхфэ?щ ¤ыхъЄЁюф чрЁ цхэ яюыюцшЄхы№эю. ? уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх эр юЄЁшЎрЄхы№эю чрЁ цхээюь ¤ыхъЄЁюфх тёхуфр яЁюЄхърхЄ ЁхръЎш юъшёыхэш
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Znа -а 2eа =аа Zn2+.а ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.1)
р эр яюыюцшЄхы№эю чрЁ цхээюь ¤ыхъЄЁюфх тёхуфр яЁюЄхърхЄ ЁхръЎш тюёёЄрэютыхэш
а аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа?u2+ + 2eа = Cu.ааааааа аааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.2)
?хръЎшш, яЁюЄхър??шх эр ¤ыхъЄЁюфрї, эрч?тр?Єё ¤ыхъЄЁюфэ?ьш ЁхръЎш ьш. ?ыюцхэшх ¤ыхъЄЁюфэ?ї ЁхръЎшщ фр?Є їшьшўхёъє? ЁхръЎш?, ъюЄюЁр яЁюЄхърхЄ т уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Znаа + Cu2+ =а Zn2+а + Cuаааааааа аааааааааааааааааа(1.3)
шыш
аааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааZn + CuSO4а =а ZnSO4 + Cuааааааа аааааааааааааааааааааа(1.4)
аааа ? ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъющ Ўхяш уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄра юЄЁшЎрЄхы№эю чрЁ цхээ?щ ¤ыхъЄЁюф тёхуфр чряшё?трхЄё ёыхтр, р яюыюцшЄхы№эю чрЁ цхээ?щ ¤ыхъЄЁюф Ц ёяЁртр:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа (-) Zn/ ZnSO4//CuSO4/Cu (+)
?фэр эръыюээр а ышэш юсючэрўрхЄ уЁрэшЎє Ёрчфхыр Їрч ¤ыхъЄЁюф-¤ыхъЄЁюышЄ, р фтх ярЁрыыхы№э?х эръыюээ?х ышэшш юсючэрўр?Є уЁрэшЎє ьхцфє фтєь юЄышўр??шьшё ўхь-ышсю фЁєу юЄ фЁєур ЁрёЄтюЁют ¤ыхъЄЁюышЄют.
аааа ?ыхъЄЁюышч?Ёюь эрч?трхЄё ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ўхщър, т ъюЄюЁющ їшьшўхёър ЁхръЎш юёє?хёЄты хЄё чр ёў?Є яюЄЁхсы хьющ шчтэх ¤ыхъЄЁшўхёъющ ¤эхЁушш. ? ърўхёЄтх яЁшьхЁр ЁрёёьюЄЁшьа яЁшэЎшяшры№эє? ёїхьє ¤ыхъЄЁюышч?Ёр фы яюыєўхэш Ўшэър (?шёєэ°ъ 1.2):
аааааааааааааааааааааа ?шёєэюъ 1.2 ?їхьр ¤ыхъЄЁюышч?Ёр фы яюыєўхэш Ўшэър.
аааааааа ааааа1 Ц Ўшэъют?щ ¤ыхъЄЁюф (ърЄюф), 2 Ц ?рёЄтюЁ ZnSO4, 3 ЦётшэЎют?щ
аааааааааааааа ¤ыхъЄЁюф (рэюф), 4- тэх°эшщ шёЄюўэшъ ¤ыхъЄЁшўхёъющ ¤эхЁушш.
аааа ?ЄЁшЎрЄхы№эю чрЁ цхээ?щ ¤ыхъЄЁюф т ¤ыхъЄЁюышч?Ёх эрч?трхЄё ърЄюфюь. ?р э?ь тёхуфр яЁюЄхърхЄ ЁхръЎш тюёёЄрэютыхэш :
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Zn2+ + 2eа =а Zn.аааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааа(1.5)
а
ааааа ?юыюцшЄхы№эю чрЁ цхээ?щ ¤ыхъЄЁюф эрч?трхЄё рэюфюь. ?р э?ь тёхуфр яЁюЄхърхЄ ръЎш юъшёыхэш :
ааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааH2 O Ц 2eа = 2H + +а O2ааааааааааааааа ааааааааааааааааа(1.6)
?єььшЁютрэшх ЁхръЎшщ, яЁюЄхър??шї эр ¤ыхъЄЁюфрї, фр?Є їшьшўхёъє? ЁхръЎш?, яЁюЄхър??є? т ¤ыхъЄЁюышч?Ёх:
ааааа аааааааааааааааааааааааааааааааааZn2+а +аа H2O а=а Znа + O2 + 2H + ааааааааааааааааааааа(1.7)
шыш
ааа ааааааааааааааааааааааааааааZnSO4а +аа H2Oа =а Znа + O2 + H2 SO4 аааааааааааааааааааа(1.8)аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
1.2 ?ръюэ? ?рЁрфх .
ааа а?хцфє ъюышўхёЄтюь ¤ыхъЄЁшўхёЄтр, яЁюяє?хээюую ўхЁхч ёшёЄхьє ¤ыхъЄЁюфЦ ¤ыхъЄЁюышЄ, ш ъюышўхёЄтюь тх?хёЄтр, яЁюЁхрушЁютрт°хую эр ¤ыхъЄЁюфх,а аёє?хёЄтєхЄ ъюышўхёЄтхээр ёт ч№, ъюЄюЁр т?ЁрцрхЄё чръюэрьш ?рЁрфх .
ааааа ?юуырёэю яхЁтюьє чръюэє ?рЁрфх ъюышўхёЄтю тх?хёЄтр, яЁюЁхрушЁютрт°хх эр ¤ыхъЄЁюфх, яЁюяюЁЎшюэры№эю ъюышўхёЄтє ¤ыхъЄЁшўхёЄтр, яЁю°хф°хую ўхЁхч ¤ыхъЄЁюышЄ:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа gа =а kq а=а kIt,аааааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааа(1.9)
уфх g Ц ъюышўхёЄтю тх?хёЄтр, яЁюЁхрушЁютрт°хх эр ¤ыхъЄЁюфх, у;
аааааа q- ъюышўхёЄтю ¤ыхъЄЁшўхёЄтр, яЁюяє?хээюх ўхЁхч ¤ыхъЄЁюышЄ, ?ы;
аааааа I - ёшыр ¤ыхъЄЁшўхёъюую Єюър, ?;
аааааа аt- тЁхь яЁюяєёърэш Єюър, ё;
ааааааа k Ц ъю¤ЇЇшЎшхэЄ яЁюяюЁЎшюэры№эюёЄш.
аааа ?юуырёэю тЄюЁюьє чръюэє ?рЁрфх , хёыш ўхЁхч Ёрчышўэ?х ¤ыхъЄЁюышЄ? яЁюяєёЄшЄ№ юфшэръютюх ъюышўхёЄтю ¤ыхъЄЁшўхёЄтр, Єю ъюышўхёЄтю яюыєўхээ?ї эр ¤ыхъЄЁюфрї тх?хёЄт сєфхЄ яЁюяюЁЎшюэры№эю шї їшьшўхёъшь ¤ътштрыхэЄрь. ?Ёш ¤Єюь юЄэю°хэшх ьрёё тх?хёЄт ъ шї їшьшўхёъшь ¤ътштрыхэЄрь сєфхЄ юфшэръют?ь фы тёхї тх?хёЄт:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааа = Constааааааааа ааааааааааааааааааааааа(1.10)
уфх gi Ц ьрёёр i-ую тх?хёЄтр;
аааа ?i Ц їшьшўхёъшщ ¤ътштрыхэЄ i-ую тх?хёЄтр.
аааа ?ч тЄюЁюую чръюэр ?рЁрфх т?ЄхърхЄ, ўЄю фы т?фхыхэш эр ¤ыхъЄЁюфх 1 у-¤ът ы?сюую тх?хёЄтр эхюсїюфшью чрЄЁрЄшЄ№ 96500 ?ы ¤ыхъЄЁшўхёЄтр. ?Єю ъюышўхёЄтю ¤ыхъЄЁшўхёЄтр яюыєўшыю эрчтрэшх ўшёыр ?рЁрфх :
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа 1F = 96500?ыа =аа 26,8?-ў.
аааа ?с·хфшэ яхЁт?щ ш тЄюЁющ чръюэ? ?рЁрфх ьюцэю яюыєўшЄ№ єЁртэхэшх:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа g = ,аааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааа(1.11)
уфх - рЄюьэ?щ (ьюыхъєы Ёэ?щ) тхё тх?хёЄтр, у; а
ааааааа z Ц ўшёыю ¤ыхъЄЁюэют, яЁшэшьр??шї єўрёЄшх т ¤ыхъЄЁюфэюь яЁюЎхёёх:
аааааа F Ц ўшёыю ?рЁрфх .
аааа а
ааааа ?Ёртэхэшх (8.11) ш (8.9) фр?Є:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ,аааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааааааа(1.12)
ааа уфх k Ц - ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшщ ¤ътштрыхэЄ тх?хёЄтр, ашыш .
аааааааааааааааааааааааааааа
аааа ?ыхъЄЁюїшьшўхёъшь ¤ътштрыхэЄюь эрч?трхЄё ъюышўхёЄтю тх?хёЄтр, ъюЄюЁюх т?фхы хЄё эр ¤ыхъЄЁюфх яЁш яЁюяєёърэшш хфшэшЎ? ъюышўхёЄтр ¤ыхъЄЁшўхёЄтр. ?ўхэ№ ўрёЄю т ърўхёЄтха хфшэшЎ? ъюышўхёЄтр ¤ыхъЄЁшўхёЄтр шёяюы№чєхЄё 1 ?∙ў.
аааа ?ръюэ? ?рЁрфх яЁшэрфыхцрЄ ъ эршсюыхх Єюўэ?ь чръюэрь яЁшЁюф?. ?фэръю эр яЁръЄшъх эрсы?фр?Єё юЄъыюэхэш юЄ ¤Єшї чръюэют. ?Єш аюЄъыюэхэш ёт чрэ? ё яюсюўэ?ьш схёяюыхчэ?ьш тыхэш ьш ш яю¤Єюьє эрч?тр?Єё ърцє?шьшё . ?Ёшўшэрьш ърцє?шїё юЄъыюэхэшщ ьюуєЄ с?Є№:
аааааа - ьхїрэшўхёъшх яюЄхЁш яЁюфєъЄют ¤ыхъЄЁюышчр ;
ааааааа - ёрьюЁрёЄтюЁхэшх ¤ыхъЄЁюфют;
ааааааа - эхєёЄющўштюёЄ№ їшьшўхёъюую ёюёЄртр яЁюфєъЄют ¤ыхъЄЁюышчр ш фЁ.
аааа ?Єъыюэхэш юЄ чръюэют ?рЁрфх яЁштюф Єа ъ Єюьє, ўЄю ЇръЄшўхёъш яюыєўхээюх ъюышўхёЄтю атх?хёЄтра т яЁюЎхёёх ¤ыхъЄЁюышчр яЁш чрЄЁрЄх юяЁхфхыхээюую ъюышўхёЄтр ¤ыхъЄЁшўхёЄтр тёхуфр ьхэ№°х, ўхь фюыцэю с?ыюа яюыєўшЄ№ё т ёююЄтхЄёЄтшш ё чръюэрьш ?рЁрфх яЁш чрЄЁрЄх Єюую цх ёрьюую ъюышўхёЄтр ¤ыхъЄЁшўхёЄтр. ?юышўхёЄтхээю юЄъыюэхэш юЄ чръюэют ?рЁрфх їрЁръЄхЁшчєхЄё т?їюфюь яю Єюъє:
аааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааа?Є = ,аааааааааааааааааааааааааааа ааааааааааааааааа(1.13)
уфх ?Є Ц т?їюф яю Єюъє, %;
ааааа gяЁ.- ЇръЄшўхёъш яюыєўхээюх ъюышўхёЄтю тх?хёЄтр т яЁюЎхёёх ¤ыхъЄЁюышчр;
а ааааgЄхюЁ.- ъюышўхёЄтю тх?хёЄтр. ъюЄюЁюх фюыцэю с?ыю яюыєўшЄ№ё т а
аааа ёююЄтхЄёЄтшш ё чръюэрьш ?рЁрфх .
аааа ??їюф яю Єюъє ьюцэю т?ЁрчшЄ№ Єръцх юЄэю°хэшхь:
ааааааааааааааааааааааааааааааааа ааааааааааааааа?Є = ,аааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааа(8.14)
уфх qЄхюЁ.- ъюышўхёЄтю ¤ыхъЄЁшўхёЄтр, ъюЄюЁюх эхюсїюфшью чрЄЁрЄшЄ№ эр
аааааа яюыєўхэшх юяЁхфхы?ээющ ьрёё? тх?хёЄтр яєЄ?ь ¤ыхъЄЁюышчр т
аааааа ёююЄтхЄёЄтшш ё чръюэрьш ?рЁрфх ;
аааааа qяЁ. Ц ъюышўхёЄтю ¤ыхъЄЁшўхёЄтр, ЇръЄшўхёъш чрЄЁрўхээюх эр яюыєўхэшх
аааааа Єюую цх ёрьюую ъюышўхёЄтр тх?хёЄтр.
ааа ?хышўшэр т?їюфр яю Єюъє тёхуфр ьхэ№°ха хфшэшЎ? шыш 100%. ?рчышўр?Є ърЄюфэ?щ ш рэюфэ?щ т?їюф? яю Єюъє, ъюЄюЁ?х ьюуєЄ юЄышўрЄ№ё фЁєу юЄ фЁєур. ?ёюсхээю сюы№°шх юЄъыюэхэш юЄ 100% эрсы?фр?Єё яЁш ¤ыхъЄЁюышчх Ёрёяыртыхээ?ї ёюыхщ.
1.3 ?ючэшъэютхэшх ЁрчэюёЄш яюЄхэЎшрыют эр уЁрэшЎрї Ёрчфхыр Їрч. ?тющэющ ¤ыхъЄЁшўхёъшщ ёыющ.
аааа ?Ёш яюуЁєцхэшш ьхЄрыыр т ЁрёЄтюЁ хую аёюыш ьхцфє ьхЄрыыюь ш ЁрёЄтюЁюь асєфхЄ яЁюшёїюфшЄ№ юсьхэ шюэрьш ьхЄрыыр. ? Ёхчєы№ЄрЄх эр уЁрэшЎх Ёрчфхыр Їрч ¤ыхъЄЁюф-¤ыхъЄЁюышЄ яЁюшчющф?Є яхЁхЁрёяЁхфхыхэшх ¤ыхъЄЁшўхёъюую чрЁ фр Єръшь юсЁрчюь, ўЄю эр яютхЁїэюёЄш ¤ыхъЄЁюфр юсЁрчєхЄё чрЁ ф, Ёртэ?щ яю тхышўшэх ш яЁюЄштюяюыюцэ?щ яю чэръє чрЁ фє, юсЁрчє??хьєё т цшфъюёЄэюь ёыюх т сышчш яютхЁїэюёЄш ¤ыхъЄЁюфр. ? Ёхчєы№ЄрЄха эр уЁрэшЎх Ёрчфхыр Їрч юсЁрчєхЄё фтющэющ ¤ыхъЄЁшўхёъшщ ёыющ ш тючэшърхЄ ьхцЇрчэ?щ ёърўюъ яюЄхэЎшры, ъюЄюЁ?щ эрчтрыш ¤ыхъЄЁюфэ?ь шыш ЄхЁьюфшэрьшўхёъшь яюЄхэЎшрыюь. ? аєёыютш ї єёЄрэютшт°хуюё Ёртэютхёш т яЁюЎхёёх юсьхэр шюэрьш ьхцфє ¤ыхъЄЁюфюь ш ¤ыхъЄЁюышЄюь ¤ыхъЄЁюф їрЁръЄхЁшчєхЄё Ёртэютхёэ?ь яюЄхэЎшрыюь. ?ърўъш яюЄхэЎшрыют яюфюсэюую Ёюфр ьюуєЄ тючэшърЄ№ Єръцх эр уЁрэшЎрї ёыхфє??шї Їрч:
аа - афтєї Ёрчышўэ?ї ьхЄрыыют (ъюэЄръЄэ?щ яюЄхэЎшры);
аа - ьхЄрыы- урч (ъюэЄръЄэ?щ яюЄхэЎшры тЄюЁюую Ёюфр);
аа - фтєї Ёрчышўэ?ї ЁрёЄтюЁшЄхыхщ (Їрчют?щ цшфъюёЄэ?щ яюЄхэЎшры);
аа -фтєї ¤ыхъЄЁюышЄют юфэюь ш Єюь цх ЁрёЄтюЁшЄхых, Ёрчышўр??шьё яю тшфє ЁрёЄтюЁ?ээюую тх?хёЄтр шыш цх хуюа ъюэЎхэЄЁрЎшш (фшЇЇєчшюээ?щ яюЄхэЎшры);
аа - хёыш ЁрёЄтюЁ?, ёюфхЁцр?шх эхёъюы№ъю Ёрчышўэ?ї шюэют, Ёрчфхыхэ? яюыєяЁюэшЎрхьющ яхЁхуюЁюфъющ (ьхьсЁрэющ), ш хёыш юфэш шч эшї ёяюёюсэ? яхЁхїюфшЄ№ ўхЁхч ьхьсЁрэє, р фЁєушх эхЄ, Єю тючэшър?Є ьхьсЁрээ?х яюЄхэЎшры?а (яюЄхэЎшры? ?юээрэр).
ааа ? яЁюёЄхщ°хь ёыєўрх фтющэющ ¤ыхъЄЁшўхёъшщ ёыющ ьюцэю яЁхфёЄртшЄ№ ъръ яыюёъю-ярЁрыыхы№э?щ ъюэфхэёрЄюЁ, юфэр юсъырфър ъюЄюЁюую чрЁ цхэр яюыюцшЄхы№эю, р фЁєур юЄЁшЎрЄхы№эю (?шёєэюъ 1.3).а
а
а?шёєэюъ 1.3 ?ЁюёЄхщ°р ьюфхы№ ёЄЁюхэш фтющэюую ¤ыхъЄЁшўхёъюую ёыю .
ааааа δ Ц Єюы?шэр фтющэюую ¤ыхъЄЁшўхёъюую ёыю .
а?ыруюфрЁ Єхяыютюьє фтшцхэш? шюэют ш шї ¤ыхъЄЁюёЄрЄшўхёъюьє тчршьюфхщёЄтш? ьхцфє ёюсющ яЁюшёїюфшЄ Ёрчь?Єшх цшфъюёЄэющ ўрёЄш фтющэюую ¤ыхъЄЁшўхёъюую ёыю ш ёЄЁюхэшх хую шчьхэ хЄё (?шёєэюъ 8.4).
а
?шёєэюъ 1.4 ?ЄЁюхэшх фтющэюую ¤ыхъЄЁшўхёъюую ёыю
аа δ Ц Єюы?шэр яыюЄэющ ўрёЄш ёыю ; α- Єюы?шэр Ёрчь?Єющ (фшЇЇєчэющ) ўрёЄш ёыю ; Δφ- ярфхэшх яюЄхэЎшрыр т яыюЄэющ ўрёЄш ёыю ; ψ Ц ярфхэшх яюЄхэЎшрыр т Ёрчь?Єющ ўрёЄш ёыю (фшЇЇєчэ?щ яюЄхэЎшры); φ Ц ЄхЁьюфшэрьшўхёъшщ яюЄхэЎшры.
1.4а ?хЁьюфшэрьшър уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр.
аааа ?ры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ-¤Єю ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ёшёЄхьр, т ъюЄюЁющ їшьшўхёър ¤эхЁуш юъшёышЄхы№эю-тюёёЄрэютшЄхы№э?ї ЁхръЎшщ эхяюёЁхфёЄтхээю яЁхтЁр?рхЄё т ¤ыхъЄЁшўхёъє?. ?ёыютшхь ЁрсюЄ? уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр ты хЄё Ёрчфхыхэшх ёюяЁ цхээюую юъшёышЄхы№эю-тюёёЄрэютшЄхы№эюую яЁюЎхёёр эр фтр яЁюёЄЁрэёЄтхээю Ёрчфхы?ээ?ї ръЄр Ц юъшёыхэш ш тюёёЄрэютыхэш . ??сющ уры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ ёюфхЁцшЄ яю ъЁрщэхщ ьхЁх фтр ¤ыхъЄЁюфр, ърцф?щ шч ъюЄюЁ?ї їрЁръЄхЁшчєхЄё ¤ыхъЄЁюфэ?ь яюЄхэЎшрыюь. ?рчэюёЄ№ яюЄхэЎшрыют яЁш ЁрчюьъэєЄющ тэх°эхщ Ўхяш эрч?трхЄё ¤ыхъЄЁюфтшцє?хщ ёшыющ уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр (¤.ф.ё.). ?ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр тёхуфр ты хЄё яюыюцшЄхы№эющ тхышўшэющ ш яЁхфёЄрты хЄ ёюсющ ЁрчэюёЄ№ ьхцфє яюЄхэЎшрыюь яюыюцшЄхы№эю чрЁ цхээюую ¤ыхъЄЁюфр ш яюЄхэЎшрыюь юЄЁшЎрЄхы№эю чрЁ цхээюую ¤ыхъЄЁюфр:
аа
аа ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааEа =а φ+ -а φ-,аааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааа(1.15)
аааа уфх ? Ц ¤ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр, ?;
аааааааааа аφ+ - яюЄхэЎшры яюыюцшЄхы№эю чрЁ цхээюую ¤ыхъЄЁюфр, ?;
ааааааааааа φ- - яюЄхэЎшры юЄЁшЎрЄхы№эю чрЁ цхээюую ¤ыхъЄЁюфр, ?.
аааа ?хышўшэр ¤ыхъЄЁюфтшцє?хщ ёшы? эх чртшёшЄ юЄ ъюэёЄЁєъЎшш ¤ыхьхэЄр, р юяЁхфхы хЄё Єюы№ъю шчьхэхэшхь ¤эхЁушш ?шссёр фы їшьшўхёъющ ЁхръЎшш, яЁюЄхър??хщ т ¤ыхьхэЄх:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааааΔG = - zFE,ааааааааааааааааааааа ааааааааааааааааа(1.16)
ааа уфх ΔG Ц шчьхэхэшш х ¤эхЁушш ?шссёр, ?ц;
аааааааааа z Ц ўшёыю ¤ыхъЄЁюэют, єўрёЄтє??шї т юъшёышЄхы№эю-
аааааааааа тюёёЄрэютшЄхы№эющ ЁхръЎшш, яЁюЄхър??хщ т ¤ыхьхэЄх;
аааааааааа F - ўшёыю ?рЁрфх ,?ы
аааааааааа ? Ц ¤ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр, ?.
ааа ?юёъюы№ъє ¤ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр тёхуфр ты хЄё яюыюцшЄхы№эющ тхышўшэющ, Єю шч єЁртэхэш (8.16) ёыхфєхЄ, ўЄю т уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх тёхуфр яЁюЄхърхЄ ёрьюяЁюшчтюы№эр їшьшўхёър ЁхръЎш , фы ъюЄюЁюща
ΔG <а 0.
аааа а? фЁєующ ёЄюЁюэ? т ёююЄтхЄёЄтшш ё єЁртэхэшхь ?шссёр-?хы№ьуюы№Ўр шьххь:
аааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааааΔG = Δ? Ц ?ΔSааааааааааааааааааааа аааааааааааааааа(1.17)
?чьхэхэшх ¤эЄЁюяшша т?ЁрцрхЄё ўхЁхч шчьхэхэшх ¤эхЁушш ?шссёр:
аааааааааааааа аааааааааааааΔS = == zFааааааааааааааааааа ааааа(1.18)
CўшЄр , ўЄю ? = Const, єЁртэхэшх (8.18) ьюцэю чряшёрЄ№ т тшфх:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ΔS =а zFаааааааааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааа(1.19)
?юёых яюфёЄрэютъш (8.16) ш (8.17) т (8.18)а ш яЁхюсЁрчютрэшщ яюыєўшь:
ааааааааааааааа ааааааааааааааааааΔ? = - zF(E Ц T а), аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.20)
а
уфх а- ЄхьяхЁрЄєЁэ?щ ъю¤ЇЇшЎшхэЄ ¤.ф.ё., ?/K.
?хьяхЁрЄєЁэ?щ ъю¤ЇЇшЎшхэЄ ьюцхЄ с?Є№ ЁрёёўшЄрэ яю яЁшсышц?ээюьє єЁртэхэш?:
аааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааа= ,ааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааа(1.21)аа
уфх ?1 ш ?2 Ц ¤ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр яЁш ЄхьяхЁрЄєЁрї ?1 ш ?2.
ааааа ?ёыш їшьшўхёър ЁхръЎш т уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх яЁюЄхърхЄ т ёЄрэфрЁЄэ?ї єёыютш ї, Єю ёЄрэфрЁЄэюх шчьхэхэшх ¤эхЁушш ?шссёр фы ЁхръЎшш юяЁхфхы хЄё ёююЄэю°хэшхь:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ΔG0 = - zFE0,аааааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааа(8.22)
уфх ?0- ёЄрэфрЁЄэр ¤.ф.ё. уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр.
?юуфр ъюэёЄрэЄр Ёртэютхёш їшьшўхёъющ ЁхръЎшш, яЁюЄхър??хщ т уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх, сєфхЄ юяЁхфхы Є№ё єЁртэхэшхь:
ааааааааааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааln?Ё =а -а= аааааааааааааааааааааааааааааааа(1.23)аа
аааа ?ыхъЄЁюфтшцє°р ёшыр уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр чртшёшЄ юЄ ъюэЎхэЄЁрЎшш аяюЄхэЎшры юсЁрчє??шї шюэют т ЁрёЄтюЁх ¤ыхъЄЁюышЄр. а?ёыш т уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх яЁюЄхърхЄ їшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааа аааааааааааааааааааааааааааааааа?х1 +а ?ха =аа Me2 + Me,аааааааааааа ааааааааааааааа(1.24)
Єю ¤ыхъхЄЁюфтшцє?р ёшыр ёт чрэр ё ё ръЄштэюёЄ№? (ъюэЎхэЄЁрЎшхщ) шюэют єЁртэхэшхь:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа Eа =а E0а -а lnаааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааа(1.25)ааааааааааааааааааа
ааааааааа
1.5ааа ?ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры ш хую чртшёшьюёЄ№ юЄ ъюэЎхэЄЁрЎшш яюЄхэЎшры юсЁрчє??шїа шюэют
аааа ?рцф?щ ¤ыхъЄЁюф т ы?сющ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъющ ёшёЄхьх їрЁръЄхЁшчєхЄё ¤ыхъЄЁюфэ?ь яюЄхэЎшрыюь. ?сёюы?Єэє? тхышўшэє ¤ыхъЄЁюфэюую яюЄхэЎшрыр эхтючьюцэю шчьхЁшЄ№ ш ЁрёёўшЄрЄ№ ЄхюЁхЄшўхёъшь яєЄхь. ?ю¤Єюьє ¤ыхъЄЁюфэ?ь яюЄхэЎшрыюь яЁшэ Єю эрч?трЄ№ ¤ыхъЄЁюфтшцє?є? ёшыє уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр, ёюёЄртыхээюую шч фрээюую ¤ыхъЄЁюфр ш ёЄрэфрЁЄэюую (эюЁьры№эюую) тюфюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфр. ?ЄрэфрЁЄэ?ь (эюЁьры№э?ь) тюфюЁюфэ?ь ¤ыхъЄЁюфюь эрч?трхЄё ¤ыхъЄЁюф, юсЁрЄшь?щ юЄэюёшЄхы№эю шюэют тюфюЁюфр яЁш ъюэЎхэЄЁрЎшш (ръЄштэюёЄш), Ёртэющ хфшэшЎх, ш фртыхэшш тюфюЁюфр, Ёртэюь юфэющ рЄьюёЇхЁх. ?юЄхэЎшры ёЄрэфрЁЄэюую тюфюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфр єёыютэю яЁшэ Є Ёртэ?ь эєы?. ?ыхъЄЁюфэюьє яюЄхэЎшрыє яЁшётрштрхЄё чэръ яы?ё, хёыш яютхЁїэюёЄ№ ¤ыхъЄЁюфр чрЁ цхэр яюыюцшЄхы№эю юЄэюёшЄхы№эю яютхЁїэюёЄш эюЁьры№эюую тюфюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфр, ш чэръ ьшэєё, хёыш яютхЁїэюёЄ№ ¤ыхъЄЁюфр чрЁ цхэр юЄЁшЎрЄхы№эю юЄэюёшЄхы№эю яютхЁїэюёЄш тюфюЁюфэюую эюЁьры№эюую ¤ыхъЄЁюфр.
аа аа?ръ яюЄхэЎшры Ўшэъютюую ¤ыхъЄЁюфр сєфхЄ яЁхфёЄрты Є№ ёюсющ ¤ыхъЄЁюфтшцє?є? ёшыє уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр, ёюёЄртыхээюую шч Ўшэъютюуюа ш ёЄрэфрЁЄэюую тюфюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфют:
аааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа ааа(-)а аZn/Zn2+//H+/Pt, H2 (+)
? уры№трэшўхёъюь ¤ыхьхэЄх сєфхЄ яЁюЄхърЄ№ ёыхфє??р їшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааааааааааааааааааааааааааааааа Zn + 2H+ = Zn2+ + H2аааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааа(1.26)
?чьхэхэшх ¤эхЁушш ?шссёр фы їшьшўхёъющ ЁхръЎшш ёюёЄртшЄ
аааааа ааааааааааааааааааааааааааΔG = - RTlnKp + RTlnаааа ааааааааааааааааааааааааа(1.27)
?ръ ъръ аа=1, = 1 ша = 1рЄь, Єю
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа аааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа ΔG = - RTlnKp + RTlnаааааааааааааааааааааа аааааааааааа(1.28)
? фЁєующ ёЄюЁюэ?
аааааа ааааааааааааΔG = - zFE = -2F(φ+ - φ-) =а - 2F(φа- φ)аааааа ааааааааа(1.29)аа
C єў?Єюь Єюую, ўЄю ааφа= φа= 0, яюыєўшь:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
ааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааΔG =а 2Fφ,ааа аааааааааааааааааааааааааааааааа(1.30)
ааа уфхаа φ- ¤ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры ёЄрэфрЁЄэюую тюфюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфр.
а?юфёЄрты (1.30) т (1.28)а ш яЁхюсЁрчє , яюыєўшь:
аааааааааааааааааааааааааа аааφа=а lnKPа + lnаааааааааааааааааааааааа ааааааа(1.31)а
шыш
аааааааааааааааааааааааааааа φа=а φа+ ln,ааааааааааааааааааааааааа ааааааааа(1.32)аа
аааа уфха φа =а lnKP Ц ёЄрэфрЁЄэ?щ ¤ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры Ўшэъютюую ¤ыхъЄЁюфр.
а?ЄрэфрЁЄэ?щ ¤ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры Ц ¤Єю яюЄхэЎшры ¤ыхъЄЁюфр, юяє?хээюую т ЁрёЄтюЁ ёюсёЄтхээ?ї шюэют ша эрїюф ?шщё т Ёртэютхёшш ё эшьш яЁш єёыютшш, ўЄю ръЄштэюёЄ№ ¤Єшїа шюэют Ёртэр хфшэшЎх. ?Ёш аа= 1а φа=аа φ.
аааа ?ёыш яюЄхэЎшры юсЁрчє??шь шюэюь ты хЄё рэшюэ, эряЁшьхЁ ?l-- шюэ, Єю яюЄхэЎшрыюь їыюЁэюую ¤ыхъЄЁюфр ты хЄё ¤ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа (-) ?2,?t/HCl/Pt,Cl2 (+),
т ъюЄюЁюь яЁюЄхърхЄ їшьшўхёър ЁхръЎш
ааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааH2 + Cl2 а=а 2H + + 2Cl- , ааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.33)аа
Єю Ёрёёєцфр рэрыюушўэ?ь ёяюёюсюь, ъръ ш яЁш т?тюфх єЁртэхэш фы яюЄхэЎшрыр Ўшэъютюую ¤ыхъЄЁюфр, яюыєўшь:
ааааа аааааааааааааааааааааааааааааааааφ=а φа- аln,ааааааа аааааааааааааааааааааа(1.34)
ааа уфх φ- ёЄрэфрЁЄэ?щ яюЄхэЎшры їыюЁэюую ¤ыхъЄЁюфр.
ааа ?ръшь юсЁрчюь, фы ы?сюую ¤ыхъЄЁюфэюую яюЄхэЎшрыр ьюцэю чряшёрЄ№:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа=а φааа ln,ааааааааааааааааааааааааа аааааааа(1.35)
уфх чэръ яы?ё юЄэюёшЄё ъ ¤ыхъЄЁюфрь, юсЁрЄшь?ь юЄэюёшЄхы№эю ърЄшюэют, р чэръ ьшэєё -а ъ ¤ыхъЄЁюфрь, юсЁрЄшь?ь юЄэюёшЄхы№эю рэшюэют.
а аа?ёыш ЁрёЄтюЁ ¤ыхъЄЁюышЄр ты хЄё шфхры№э?ь, Єю єЁртэхэшх (8.36) ьюцэю чряшёрЄ№ т тшфх:аааа
ааааааааааааааааааааааа аааааааааааφа=а φа ааln,ааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.36)
ааа уфх ?i Ц ъюэЎхэЄЁрЎш яюЄхэЎшры юсЁрчє??шї шюэют.
ааа ?Ёртэхэш (1.35) ш (1.36) эрч?тр?Є єЁртэхэш ьш ?хЁэёЄр. ?эша т?ЁрцрхЄ чртшёшьюёЄ№ тхышўшэ? яюЄхэЎшрыр ¤ыхъЄЁюфр юЄ ъюэЎхэЄЁрЎшш (ръЄштэюёЄш) яюЄхэЎшры юсЁрчє??шї шюэют.
аааа ?эрўхэш эхъюЄюЁ?ї ¤ыхъЄЁюфэ?ї яюЄхэЎшрыют яЁш 298 ? яЁштхфхэ? т ЄрсышЎх 1.1.
аааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааа
?рсышЎр 1.1 - ?ЄрэфрЁЄэ?х ¤ыхъЄЁюфэ?х яюЄхэЎшры? фы эхъюЄюЁ?ї
аааааааааааааааааааааааа ¤ыхъЄЁюфэ?ї ЁхръЎшщ т тюфэющ ёЁхфх яЁш 298 ?.
?ыхъЄЁюф | ?ыхъЄЁюфэр ЁхръЎш | φ,? | ?ыхъЄЁюф | аа ?ыхъЄЁюфэр ЁхръЎш ааааааааааааааааааааа | φ,? |
Li+/Li K+/K Ba2+/Ba Ca2+/Ca Mg2+/Mg Al3+/Al Zn2+/Zn Cd2+/Cd Co2+/Co Ni2+/Ni Sn2+/Sn Pb2+/Pb | Li+ +а e = Li K+ +а e = K Ba2+ +2e = Ba Ca2+ + 2e = Ca Mg2+ + 2e = Mg Al3+ + 3e = Al Zn2+ + 2e = Zn Cd2++ 2e = Cd Co2+ + 2e = Co Ni2+ + 2e = Ni Sn2+ + 2e = Sn Pb2+ + 2e = Pb | -3,045 -2,925 -2,90 -2,87 -2,363 -1,66 -0,763 -0,403 -0,277 -0,25 -0,136 -0,126 | H+/Pt,H2 Sn4+,Sn2+/Pt Cu2+/Cu OH-/Pt,O2 Fe3+,Fe2+/Pt Ag+/Ag Pt2+/Pt H+/Pt,O2 Cl-/Pt,Cl2 Au3+/Au Au+/Au F-/Pt,F2 | H+ + e = ½H2 Sn4+ + 2e = Sn2+ Cu2+ + 2e = Cu ½O2 + H2O + 2e = 2OH- Fe3+ + e = Fe2+ Ag + e = Ag Pt2+ + 2e = Pt O2 + 4H+ + 4e = 2H2O Cl2 + 2e = 2Cl- Au3+ + 3e = Au Au+ + e = Au F2 + 2e = 2F- | 0,00 +0,154 +0,337 +0,401 +0,771 +0,799 +1,20 +1,229 +1,359 +1,50 +1,70 +2,87 |
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааа ааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа 1.6а ?ырёёшЇшърЎш ¤ыхъЄЁюфют
ааааааа ?ырёёшЇшърЎш ¤ыхъЄЁюфют яЁюшчтюфшЄё яю їрЁръЄхЁє яЁюЎхёёр, яЁюЄхър??хую эр
¤ыхъЄЁюфх ш їшьшўхёъющ яЁшЁюфх тх?хёЄт, єўрёЄтє??шї т ¤ыхъЄЁюфэющ ЁхръЎшш. ?ю ¤Єшь яЁшчэрърь Ёрчышўр?Є:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааа 1.6.1 ?ыхъЄЁюф? яхЁтюую Ёюфр.
а
аа ? эшь юЄэюё Єё а ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшх ёшёЄхь?, ёюёЄю ?шх шч ьхЄрыыр, яюуЁєцхээюую т ЁрёЄтюЁ ёюсёЄтхээ?ї шюэют ш юсЁрЄшь?х яю юЄэю°хэш? ъ ¤Єшь шюэрь:
а
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Me/ Meа шыша Me, Me.
ааааааа
аааа ?р ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър а ЁхръЎш :аа
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ?хz+ + zх = ?хааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааа(1.37)
аааа ?юЄхэЎшры ¤ыхъЄЁюфр юяЁхфхы хЄё єЁртэхэшхь:
ааааааааааааа
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа= φа+ lnаааааааа ааааааааааааааааааа(1.38)
ашыш
аааааааааааааааааааааааааааааааааа
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа =а φа+ lя?аааа аааааааааааааааааааа(1.39)
аааа ? ¤ыхъЄЁюфрь яхЁтюую Ёюфр юЄэюё Єё рьры№урьэ?х ¤ыхъЄЁюф?, ъюЄюЁ?х яЁхфёЄрты ?Є ёюсющ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъє? ёшёЄхьє, ёюёЄю ?є?а шч рьры№урь? ьхЄрыыр, яюуЁєц?ээє? т ЁрёЄтюЁ шюэют ¤Єюую ьхЄрыыр:
ааааааааааааа аааааааааааааааааааааааа?хz+/Mt(Hg)а шышаа ?хz+,Mt(Hg).
ааа
а?р ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааааааааа аааааааааааааааааааааааааааааа?хz+ + zeа =а Me(Hg).ааааааааааааааааааааа аааааааааааааааа(1.40)
?ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры рьры№урьэюую ¤ыхъЄЁюфр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
ааааааааа аааааааааааааааааааааааφа=φа+ ааааааааааааааааааааааа(1.41)
ашышаа
аааааааааа ааааааааааааааааааааааφа=φа+ ,аааааааааааа ааааааа(1.42)
ааа уфх аша - ръЄштэюёЄ№ ш ъюэЎхэЄЁрЎш ьхЄрыыр т рьры№урьх.
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааа1.6.2 ?ыхъЄЁюф? тЄюЁюую Ёюфр
ааа ? эшь юЄэюё Єё ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшх ёшёЄхь?, ёюёЄю ?шх шч ьхЄрыыр, яюъЁ?Єюую ЄЁєфэю ЁрёЄтюЁшьющ ёюы№? (шыш юъёшфюь) ¤Єюую ьхЄрыыр ш юяє?хээюую т ЁрёЄтюЁ їюЁю°ю ЁрёЄтюЁшьющ ёюыш, шьх??хщ юс?шщ рэшюэ ё ЄЁєфэю ЁрёЄтюЁшьющ ёюы№?аа (фы юъёшфр-шюэ? ??-). ?ёюсхээюёЄ№? ¤ыхъЄЁюфют тЄюЁюую Ёюфр ты хЄё Єю, ўЄю т ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъющ ЁхръЎшш яЁшэшьрхЄ єўрёЄшх ЄЁєфэю ЁрёЄтюЁшьр ёюы№.
аааа ? ърўхёЄтх яЁшьхЁют ЁрёёьюЄЁшь ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшх ёшёЄхь?, ъюЄюЁ?х яюыєўшыш °шЁюъюх ЁрёяЁюёЄЁрэхэшх, ъръ ¤ыхъЄЁюф? ёЁртэхэш .
ааааа ? ыюЁёхЁхсЁ э?щ ¤ыхъЄЁюф:аааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ?l-/ AgCl/Ag шыш ?l-,AgCl,Ag.
аааа ?р ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
аааааааааа аааааааааааааааааааааааааааааа?gCl + e = Ag + Cl-.аааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааа(1.43)
аааа ?юЄхэЎшры їыюЁ ёхЁхсЁ эюую ¤ыхъЄЁюфр юяЁхфхы хЄё єЁртэхэшхь:
аа ааааааааааааааааааааааааааааφа= φа- ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.44)
шыш фы шфхры№э?ї ЁрёЄтюЁют
ааа ааааааааааааааааааааааааааφа= φа- .аааааааааааа ааааааааааааааааааааааааа(1.45)
ааа ?рыюьхы№э?щ ¤ыхъЄЁюф:
аааааааааааааа аааааааааааааааааааааааа?l-/Hg2Cl2/Hgа шыша ?l-,Hg2Cl2,Hg.
аааа ?р ърыюьхы№эюь ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааааааааааааааааааа ааааааааааааааааааHg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl-.ааааааааааааа ааааааааааааааааааааа(1.46)
аааа ?юЄхэЎшры ¤ыхъЄЁюфр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
аааааааааааа ааааааааааааааааааааφ= φ- ааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.47)
шыш
аааааааааааа аааааааааааааааааааφ= φ- .аааааааа ааааааааааааааааааааааааааа(1.48)
аааааа ?ЄєЄэю- юъшёэ?щ ¤ыхъЄЁюф:
аааааааааааааааа ааааааааааааааааOH-/Hg2O/Hgа шышаа OH-,Hg2O,Hg.
аааааа ?р ЁЄєЄэю-юъшёэюь ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
аааааааааааааааааааааааааааааааааааа Hg2O + 2e + H2O = 2Hg + 2OH-.аа ааааааааааааааааааааааааа(1.49)
аааа ?юЄхэЎшры ¤ыхъЄЁюфр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
ааа ааааааааааааааааааааааааааааааааφ= φа- аааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.50
ашыша
аааааа
аааааааа ааааааааааааааааааааааааааφ= φа- .ааааааааааааааа аааааааааааааааааааа(1.51)
1.6.3 ?рчют?х ¤ыхъЄЁюф?
аааа ? ур¤ют?ь ¤ыхъЄЁюфрь юЄэюё Єё ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшх ёшёЄхь?, ёюёЄo ?шх шч шэхЁЄэюую ьхЄрыыр (Pt), юь?трхьюую яюЄюъюь урчр ш юяє?хээюую т ЁрёЄтюЁ, ёюфхЁцр?шщ шюэ? фрээюую урчр. ? ърўхёЄтх яЁшьхЁют ЁрёёьюЄЁшь урчют?х ¤ыхъЄЁюф?, ъюЄюЁ?х яюыєўшыш °шЁюъюх ЁрёяЁюёЄЁрэхэшх:
аа ?юфюЁюфэ?щ ¤ыхъЄЁюф:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа H+/H2,Ptа шыша H+,H2,Ptа
аааа ?р ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааааааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааа2?+ + 2х = ?2ааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааа(1.52)
аааа ?юЄхэЎшры тюфюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
аааааааааа аааааааааааааааааааааааφа=а φа+ .ааааааааааааааа аааааааааааааааааааа(1.53)
?ръ ъръ φ= 0 ш, ъръ яЁртшыю, ?= 1 рЄь., Єю єЁртэхэшх ( 52 ) яЁшэшьрхЄ тшф:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ааφа=а аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.54)
ашыш
аааааа ааааааааааааааааааааааааааааааφа=а аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.55)
? єў?Єюш Єюую, ўЄю -lg= Ё?, яюыєўшь:
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
ааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааφа= - ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.56)
а?шёыюЁюфэ?щ ¤ыхъЄЁюф (ъшёыр ёЁхфр):
аааааааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааH+/O2,Ptа шышаа ?+,?2,Ptа
аааа ?р ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааа аааааааааааааааааааааааааааааа?2 + 4х + 4?+ = 2?2?ааааааааааааааааааааааааааааааааааа ааааааа(1.57)
аааа ?юЄхэЎшры ъшёыюЁюфэюую ¤ыхъЄЁюфр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
аааааааа ааааааааааааааааааааааааφа=а φа+ а.ааааааааааааааааа ааааааааааааааааа(1.58)
?Ёш ?а= 1 рЄь. ш z = 4 яюыєўшь:
аааааааааааа аааааааааааааааааааφа=а φа+ааа ааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.59)
ашыш
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа=а φа+ааа аааааааааааааааааааааааааааа(160)
ш
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа=а φа- аааааааааааааааааааааааааааааааа(1.61)
ааааааа ?шёыюЁюфэ?щ ¤ыхъЄЁюф (?хыюўэр ёЁхфр):
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааа OH-/O2, Ptааа шышаа OH-,O2, Pt.
аааа ?р ¤ыхъЄЁюфх яЁюЄхърхЄ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ЁхръЎш :
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа O2 + 4e + 2H2O = 4OH- аааааааааааааааааааааааааааааа(1.62)
аааа ?ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
аааааааааааааааааааааааа аааφа=а φ- аааааааааааааааааааааааааааа(1.64)
а?Ёш ? = 1 рЄь? ш z = 4 яюыєўшь:
аааааааааааааааааааааааа аааφа=а φ- аааааааааааааааааааааааааааа(1.65)
ашыш аааааа
ааааааааа аааааааааааааааааааааφа=а φ- аааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.66)а
ш
ааааааааааааааааааа ааааааааааφа=а φа+ аааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.67)аааа
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
аааа ?ыюЁэ?щ ¤ыхъЄЁюф:
аааааааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааCl-/Cl2,Ptа шыша Cl-,Cl2,Pt.
аааа ?ыхъЄЁюфэр ЁхръЎш ьюцхЄ с?Є№ яЁхфёЄртыхэр єЁртэхэшхь:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ?l2 а+ 2e = 2Cl-.аааааааааааааааааааааа аааааааааааааааа(1.68)
аааа ?ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры юяЁхфхышЄё шч єЁртэхэш :
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа= φ- ааааааааааааааааааааааааааа(1.69)
?Ёш ?= 1 рЄь. ш z = 2 яюыєўшь:аааааааааааааааааааааааааааааа
ааа аааааааааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа= φ- ааааааааааааааааааааааааааа(1.71)
ашыш
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа φа= φ- аааааааааааааааааааааааааа(1.72)аааааааааааааааааааа
ааааааааааааааааааааааааа а1.6.4а ?ъшёышЄхы№эю-тюёёЄрэютшЄхы№э?х ¤ыхъЄЁюф?:
ааа аа
ааа ? юъшёышЄхы№эю-тюёёЄрэютшЄхы№э?ь ¤ыхъЄЁюфрьа юЄэюё Єё ¤ыхъЄЁюїшьшўхёъшх ёшёЄхь?, ёюёЄю ?шх шч шэхЁЄэюую ьхЄрыыр (ъръ яЁртшыю, Pt), юяє?хээюую т ЁрёЄтюЁ ¤ыхъЄЁюышЄр, ёюфхЁцр?хую шюэ? тх?хёЄтр т юъшёыхээющ ш тюёёЄрэютыхээющ ЇюЁьрї. ?ыхъЄЁюїшьшўхёър Ўхя№ юъшёышЄхы№эю-тюёёЄрэютшЄхы№эюую ¤ыхъЄЁюфр ьюцхЄ с?Є№ яЁхфёЄртыхэр ёыхфє??шь юсЁрчюь:аааааааааааааааааааааааааа
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааа ?ї,Red/Ptаа шышаа ?ї,Red,Ptаа
уфха Ox ш Red Ц юъшёышЄхы№эр ш тюёёЄрэютшЄхы№эр ЇюЁь? шюэют.
аааа ?ыхъЄЁюфэ?щ яюЄхэЎшры Єръюую ¤ыхъЄЁюфр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
аааааааааааааааааааааааааааааа φ= φа+а аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.73)
ааа уфх аш а- ръЄштэюёЄ№ юъшёыхээющ ш тюёёЄрэютыхээющ ЇюЁь тх?хёЄтр;
ааа ааааааφ- ёЄрэфрЁЄэ?щ яюЄхэЎшры юъшёышЄхы№эю ЦтюёёЄрэютшЄхы№эюую
ааааааааа ¤ыхъЄЁюфр.
ааа ?ЄрэфрЁЄэ?ь эрч?трхЄё яюЄхэЎшры юъшёышЄхы№эю-тюёёЄрэютшЄхы№эюую ¤ыхъЄЁюфр, ъюуфр
ръЄштэюёЄш юъшёыхээющ ш тюёёЄрэютыхээющ ЇюЁь Ёртэ? хфшэшЎх Є.х. .
ааааааааааааааааааааааааааааа 1.7а ?ырёёшЇшърЎш уры№трэшўхёъшї ¤ыхьхэЄют
аааа ?ёх уры№трэшўхёъшх ¤ыхьхэЄ? Ёрчышўр?Єё а фЁєу юЄ фЁєур яю фтєь юёэютэ?ь яЁшчэрърь:
аааааа 1) а?ю їрЁръЄхЁє яЁюЎхёёр, ыхцр?хую т юёэютх ЁрсюЄ? уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр. ?ръшь яЁюЎхёёюь ьюцхЄ с?Є№ їшьшўхёър ЁхръЎш шыш яЁюЎхёё т?Ёртэштрэш ъюэЎхэЄЁрЎшщ. ?ю ¤Єюьє яЁшчэръє тёх уры№трэшўхёъшх ¤ыхьхэЄ? фхы Єё эр їшьшўхёъшх ш ъюэЎхэЄЁрЎшюээ?х.
аааа 2) ?ю эрышўш? шыш юЄёєЄёЄтш? фшЇЇєчшюээюую яюЄхэЎшрыр эр уЁрэшЎх фтєї ¤ыхъЄЁюышЄют, юЄышўр??шїё фЁєу юЄ фЁєур ъюэЎхэЄЁрЎшхщ шыш яЁшЁюфющ. ?Ёш эрышўшш фшЇЇєчшюээюую яюЄхэЎшрыр уры№трэшўхёъшх ¤ыхьхэЄ? эрч?тр?Єё ¤ыхьхэЄрьш ё яхЁхэюёюь, р яЁш юЄёєЄёЄтшш Єръютюую Ц ¤ыхьхэЄрьш схч яхЁхэюёр.
? чртшёшьюёЄш юЄ ёюўхЄрэш т?°х яхЁхўшёыхээ?ї яЁшчэръют Ёрчышўр?Є ёыхфє??шх уры№трэшўхёъшх ¤ыхьхэЄ?:
аааа р) ?шьшўхёъшх ¤ыхьхэЄ? ё яхЁхэюёюь. а?ЁшьхЁюь Єръюую ¤ыхьхэЄр ьюцхЄ ёыєцшЄ№ ьхфэю ЦЎшэъют?щ уры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ:
аааааааааааааааааааааааааааааааа ааааааааа(-) Zn/ZnSO4//CuSO4/Cu (+)
аа
аааа ? юёэютх ЁрсюЄ? ¤Єюую ¤ыхьхэЄр ыхцшЄ їшьшўхёър ЁхръЎш
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu,ааааааааааааааааааа (1.74)
а
р эр уЁрэшЎх фтєї Ёрчышўэ?ї ¤ыхъЄЁюышЄют аCuSO4 ш аZnSO4а тючэшърхЄ фшЇЇєчшюээ?щ яюЄхэЎшры.
аааа ?ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр Єръюую ¤ыхьхэЄр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа E = E0а + аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.75)аааааааааааааааааааааааа
аааа т) ?шьшўхёъшх ¤ыхьхэЄ? схч яхЁхэюёр. ? ърўхёЄтх яЁшьхЁр ьюцэю яЁштхёЄш їыюЁ- тюфюЁюфэ?щ уры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа (-) Pt,H2/HCl/Cl2 (+).
аааа ? юёэютх ЁрсюЄ? їыюЁ-тюфюЁюфэюую уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр ыхцшЄ їшьшўхёър ЁхръЎш
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа H 2 +а Cl2аа =а 2HCl.аааааааааааааааааааааааааааааа (1.76)
?юёъюы№ъєа юср ¤ыхъЄЁюфр юяє?хэ? т юфшэ ¤ыхъЄЁюышЄ HCl ш т э?ь юЄёєЄёЄтєхЄ ацшфъюёЄэр уЁрэшЎр, Єю т фрээющ ёшёЄхьх сєфхЄ юЄёєЄёЄтютрЄ№ фшЇЇєчшюээ?щ яюЄхэЎшры
аааа ?ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр ¤Єюую ¤ыхьхэЄр юяЁхфхы хЄё єЁртэхэшхь6
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааа E = E0 + аааааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.77)
ааааааааааааааааа
.
аааа ё) ?юэЎхэЄЁрЎшюээ?щ ¤ыхьхэЄ схч яхЁхэюёр. ?ЁшьхЁюь Єръюую ¤ыхьхэЄр ьюцхЄ ёыєцшЄ№ ¤ыхъЄЁюїшьшўхёър ёшёЄхьр, ёюёЄю ?р шч фтєї ёхЁхсЁ э?ї ¤ыхъЄЁюфют, юяє?хээ?ї т ЁрёЄтюЁ? AgNO3 c Ёрчышўэющ ъюэЎхэЄЁрЎшхщ:
ааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааааааа
ааааааааааааааааа аааааааааааа(-) Ag/AgNO3(1)//AgNO3(2)/Ag (+)аааааа
а? юёэютх ЁрсюЄ? фрээюую уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр ыхцшЄ яЁюЎхёё т?Ёртэштрэш ъюэЎхэЄЁрЎшщ ЁрёЄтюЁют AgNO3,а эр цшфъюёЄэющ уЁрэшЎх ьхцфє ЁрёЄтюЁрьш тючэшърхЄ фшЇЇєчшюээ?щ яюЄхэЎшры. ?ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр Єръюую ¤ыхьхэЄр т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа E = E0 + .аааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааа(1.78)
аааа d) ?юэЎхэЄЁрЎшюээ?х ¤ыхьхэЄ? схч яхЁхэюёр. ?ЁшьхЁюь Єръюую ¤ыхьхэЄр ьюцхЄ ёыєцшЄ№ ърфьшхт?ща рьры№урьэ?щ уры№трэшўхёъшщ ¤ыхьхэЄ, т ъюЄюЁюь фтх рьры№урь? ё Ёрчышўэющ ъюэЎхэЄЁрЎшхщ (ръЄштэуюёЄ№?)ърфьш эрїюф Єё т ъюэЄръЄх ё юфэшь ЁрёЄтюЁюь ¤ыхъЄЁюышЄр:
ааааааааааааааааа аааааааааааааааааа(-)а (Hg)Cd()/CdSO4/Cd()(Hg) (+).
? юёэютх ЁрсюЄ? фрээюую ¤ыхьхэЄр ыхцшЄ яЁюЎхёё т?Ёртэштрэш ъюэЎхэЄЁрЎшш (ръЄштэюёЄш) ърфьш т рьры№урьрї. ? Єю цх тЁхь т ЁрёЄтюЁх аCdSO4 эх ьюцхЄ тючэшъэєЄ№ фшЇЇєчшюээ?щ яюЄхэЎшры, Єръ ъръ т э?ь юЄёєЄёЄтєхЄ цшфъюёЄэр уЁрэшЎр. ?р юЄЁшЎрЄхы№эю чрЁ цхээюь ¤ыхъЄЁюфх сєфхЄ яЁюЄхърЄ№ ЁхръЎш юъшёыхэш :
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Cd()а - 2eа =а Cd2+, ааааааааааааааааааааааааааааааааааа(1.79)
ар хую яюЄхэЎшры т?ЁрцрхЄё єЁртэхэшхь:
ааааааа аааааааааааааааааааааааааааааааφ= φа+ .ааааааааааааааааааа (1.80)
?р яюыюцшЄхы№эю чрЁ цхээюь ¤ыхъЄЁюфх сєфхЄ яЁюЄхърЄ№ ЁхръЎш :
4 Эпюры внутренних усилий при прямом изгибе - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Cd2+ + 2eа = Cd(),аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа (1.81)
а р яюЄхэЎшры ¤ыхъЄЁюфр юяЁхфхышЄё шч єЁртэхэш :
аааааааааааааааааааааааааааааа ааааааааφ= φа+ . .ааааааааааааа (1.82)
?ръ ъръ ёЄрэфрЁЄэ?х яюЄхэЎшры? є юсюшї ¤ыхъЄЁюфют юфшэръют? (аш =1) ш ръЄштэюёЄ№ ат юсюшї ёыєўр ї юфшэръютр, Єю ¤ыхъЄЁюфтшцє?р ёшыр рьры№урьэюую ърфьшхтюую уры№трэшўхёъюую ¤ыхьхэЄр т?ЁрчшЄё єЁртэхэшхь:
ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа Eа =а φа-а φа=а ,ааааааааааааааааааааааааааааа (1.83)
?фх аш - ръЄштэюёЄ№ ърфьш т рьры№урьрї.