Лекция по химии (975140), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Металлы в растворе собственной соли.
Количество ионов, которые
будут взаимодействовать с
раствором соли будет меньше
т.к. соль уже содержит некот.
количество ионов этого
металла.
Зависит какой металл и какая концентрация металла в соли, поведение металла. Например: медь из раствора соли перейдет в электрод, т.е. имеются в виду положительные ионы.
Теория гальванического элемента.
Избыточные электроны перейдут с электрода
цинка к электроду меди, следовательно
нарушится химическое равновесие
Для того, чтобы компенсировать убыль электронов с цинкового электрода, нужно чтобы цинк растворялся в соли.
Процесс окисления цинка. Процесс восстановления меди
По мере протекания электрического тока в банке с цинком будет недостаток , а в правом избыток, следовательно, будет разница в концентрации ионов
Ионы с большей концентрацией будут переходить в банку с меньшей, т.к. перегородка пористая и имеет место диффузия.
Гальванический элемент – любое устройство, позволяющее получать электрический ток, за счет протекания химических реакций.
Гальваническая цепь – последовательная совокупность скачков потенциала на границе раздела фаз.
Максимальная разность потенциалов, отвечающая обратимому протеканию химической реакции – ЭДС (Е)
- очень мала и ей обычно пренебрегают
Термодинамика гальванического элемента.
На Е влияют следующие факторы: температура, природа реагирующих веществ, концентрация реагирующих веществ.
1. Природа реагирующих веществ:
1)
n – валентность, Ф – число Фарадея
Работе противостоит сила внешнего давления.
2.Влияние температуры на Э.Д.С.
3. Зависимость Е от концентрации
Пусть в гальваническом элементе протекает реакция следующего типа:
Если температура постоянная, то
- стандартная Э.Д.С., соответствующая тому простому случаю, когда
Для стандартных условий: Т=298 К, р=1атм - уравнение Нериста для гальванического элемента. Ф = 96500
Водородный электрод. Стандартные потенциалы. Ряд напряжений.
Скачек потенциала, для единичного элемента подсчитать не удалось. Считают относительно эталонного электрода. В качестве эталонного электрода принимают нормальный водородный электрод с потенциалом «0»
Водородный электрод представляет собой некий сосуд с раствором серной кислоты с концентрацией . В этот сосуд помещается платиновая пластина (пористая). В нижнюю часть подается газообразный водород. Давление водорода 1. атм. Газообразный водород поглощается поверхностью платиновой пластины, следовательно, платина насыщается водородом.
Скачек потенциала на границе раздела
принимают за ноль. Электродному потенциалу
присваивается тот знак заряда, который он
приобретает в паре с водородом.
Уравнение Нериста для данного случая в соответствии правилом активности.
а– активность
(характерная степень отклонения системы от идеального образца)
Для малых концентраций, активность заменяется концентрацией.
Э.Д.С. по абсолютной величине равна потенциалу цинкового электрода, т.к. этот потенциал отрицательный