Электродные потенциалы презентация

потенциалы

Лектор – Иванов М.Г.

лекции: изложение основных понятий электродных потенциалов на границе металл- раствор электролита в рамках современной химической теории

Компетенции, формируемые у студента:

Умения:
прогнозировать на основе современных представлений о строении атомов и химической связи, возможность протекания ОВ реакций в расплавах и растворах электролитов.

Связь электродного потенциала и энергии Гиббса
Водородный электрод
Уравнение Нернста
Потенциалы газовых электродов
Диаграммы Латимера
Диаграммы Пурбе
Гальванический элемент
Элемент Даниэля
Гальванический элемент с инертными электродами
Литература

группы: в проводниках первого рода ток переносят электроны (металлы, полупроводники), в проводниках второго рода – ионы (растворы и расплавы электролитов).

Электродом называется проводник первого рода, контактирующий с проводником второго рода:

мерой изменения свободной энергии Гиббса (ΔG) в системе и указывает на направление окислительно- восстановительного процесса:

ΔG <0, когда E > 0

Самопроизвольный процесс

шкале принимают ЭДС гальванического элемента:

Стандартные значения потенциалов электродов (E0), при условиях:
температура 298,15 К,
давление газа (для газовых электродов) 1,013•105 Па,
концентрация потенциалопределяющих ионов - 1 моль/л.

96500 Кл/моль - постоянная Фарадея (заряд одного моля
электронов);
T – абсолютная температура, К;
n – число электронов;

символы в квадратных скобках означает молярную концентрацию вещества.

0,059 lg [MnO4−][H+]8
5 [Mn2+]

Уравнение Нернста

При температуре 298,15 К уравнение Нернста для, полуреакции

примет вид

+

Нернста

«А» и С».

Диаграммы Латимера - это простой и удобный способ описания окислительно-восстановительных свойств, проявляемых элементом в различных степенях окисления

+ 2e = Cuo (катод, восстановление)
Zno – 2e = Zn2+ (анод, окисление)

Zn0 + Сu2+ = Zn2+ + Cu0

ЭДС = ЕоОх - EоRed = 0,34 – (– 0,76) = 1,1B

5e +8H+ = Mn2+ + 4H2O (катодный процесс )
5 Zno - 2e = Zn2+ (анодный процесс)

2 MnO4− + 5Zn + 16H+ = 2Mn2+ + 5Zn2+ +8H2O

Гальванический элемент с инертным электродом

ЭДС = ЕоОх - EоRed = 1,51 – (– 0,76) = 2,27B

2. О.М. Полторак, Л.М. Ковба. «Физико-химические основы неорганической химии». М.: МГУ, 1994.
3. В.И. Горшков, И.А. Кузнецов. «Физическая химия». М.: МГУ, 1993.
4. А. Джонсон. Термодинамические аспекты в курсе неорганической химии. М.: Мир. 1985.
5. Анорганикум. Под ред. Л. Кольдица. М. Мир. 1984. Т.1. 6.
Хьюи Дж. Неорганическая химия. Строение вещества и реакционная способность. М., Химия, 1987.
7. Фичини Ж., Ламброзо-Бадер Н., Депезе Ж.-К. Основы физической химии. М. Мир. 1972. стр.276-283.
8. Дж. Кемпбел. Современная общая химия. М.:Мир. 1975г. Т.2. стр.90. гл.20., Т3.
9. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. М.: Мир,1982. Т. 2.
10. Б.Б.Дамаскин, О.А.Петрий. Электрохимия. М: Высшая школа, 1987.
11. CRC Hand book of Chemistry and Physics. 82 издание. 2001-2002.

Список литературы

содержание