Окислительно-восстановительные равновесия и процессы презентация

Содержание

Электрохимия - раздел физической химии, изучающий процессы превращения энергии химической реакции в электрическую и, наоборот, электрической в химическую

Слайд 1Окислительно-восстановительные равновесия и процессы

Электрохимия и электрохимические методы исследования в физиологии и

медицине

Слайд 2

Электрохимия - раздел физической химии, изучающий процессы превращения энергии химической реакции

в электрическую и, наоборот, электрической в химическую

Слайд 3Учение об электролитах (главным образом о водных растворах электролитов)
Термодинамика электродных процессов(учение

об электрохимических равновесиях на поверхности раздела)
Кинетика электродных процессов ( учение о скоростях процессов, проходящих на поверхности раздела фаз)

Основные разделы электрохимии:

Слайд 4Глубокая очистка веществ с помощью электролиза
Электросинтез
Получение тонких пленок, контактов, защитных покрытий
Создание

химических источников тока (гальванический элемент, аккумулятор)
Развитие и разработка электрохимических методов анализа (полярография, кондуктометрия, потенциометрия и др. - имеют широкое применение в медико-биологических исследованиях)

Практической значение
электрохимии как науки:

Слайд 5Превращение химической энергии питательных (органических) веществ в электрохимическую энергию (зарядка клеточных

аккумуляторов)
Возникновение биопотенциалов и перенос веществ через мембраны
Передача нервных импульсов и т.д.

Электрохимические явления лежат в основе важнейших биохимических процессов:

Слайд 6Биоэлектрохимия — изучение электрохимических основ работы живых систем: биоэлектрохимии мембран, биоэлектрокатализа,

электрохимии функционирования нервной системы, электропунктурной рефлексотерапии.

Слайд 7Проводники 1 рода — носителями электричества являются электроны (электронная проводимость). К

ним относятся металлы.
Проводники 2 рода — перенос электричества в них осуществляется ионами (ионная проводимость). Это растворы и расплавы электролитов.

Электрохимия изучает проводники 2 рода

Электрическая проводимость растворов электролитов

Слайд 8 Величина, характеризующая способность вещества проводить электрический ток, называется электропроводимостью.

Величина, обратная

сопротивлению.


Электропроводимость


Сопротивление

 


ρ

Слайд 9
Сопротивление обычно измеряют с помощью приборов -кондуктометров по схеме Кольрауша

Слайд 10зависимость удельной электрической проводимости от разбавления
зависимость молярной электрической проводимости от разбавления
 
1

– слабый электролит
2 – сильный электролит

Слайд 11Электропроводимость зависит от:
Природы электролита
Свойств растворителя
Температуры
Концентрации раствора

Молярная электропроводимость (λ) – электрической проводимость

обьема раствора, содержащего 1 моль эквивалента вещества и заключенного между электродами, отстоящими друг от друга на расстоянии 1м

Слайд 12молярная электропроводимость
Ом-1 ∙ м2∙ моль-1

K=

 
C λ

__

2






Константа

диссоциации


λ∞(λ∞ - λ)

Слайд 13
λ уменьшается при увеличении концетрации раствора:
для слабых электролитов это связано

с уменьшением количества ионов в растворе (т.к. α уменьшается)
для сильных электролитов зависимость определяется силами межионного взаимодействия и диэлектрической проницаемости среды.

Слайд 14Зависимость λ от √c для сильных электролитов прямолинейна и выражается уравнением:

λ = λ∞ - a√c
где λ∞ - молярная электропроводность при бесконечном разведении ( с → 0 )
a – постоянная, зависящая от природы растворителя.

Слайд 15Закон Кольрауша:
λ∞ = l∞An + l∞Kt

Предельная молярная электрическая проводимость- (λ∞)

раствора электролита равна сумме молярных подвижностей анионов (l∞An) и катионов (l∞Kt), входящих в состав этого электролита.


Слайд 17Предельная подвижность
катионов и анионов
Подвижности некоторых ионов в воде при

25° C, Ом-1·см2

Слайд 18Кондуктометрия – физико-химический метод исследования различных систем,основанный на измерении их электрической

проводимости.
Прямые и косвенные кондуктометрические измерения
Кондуктометрическое титрование (реакции нейтрализации, замещения и осаждения)

Слайд 19Кондуктометрическая кривая титрования исследуемого раствора одного соединения состоит из двух ветвей,пересекающихся

в точке эквивалентности. Характер кривых титрования зависит от силы электролитов, присутствующих в системе, и подвижности их ионов.





Рис. А Рис. Б




Тэкв

Тэкв

Слайд 20а) сильной кислоты сильным основанием




l0 (H+) >

l0 (Na+) l или U

б) слабой кислоты сильным основание

Кривые кондуктометрического титрования

Слайд 21
Электродные потенциалы

Слайд 22Диффузный слой
Адсорбционный
Полученную систему (металл + раствор)
называют электродом и обозначают:
Zn | Zn2+
Ме

| MeZ+

или

Слайд 23 Возникновение скачка потенциала на границе фаз
Двойной электрический слой на границах:

а) металл

/ металл; б) металл / раствор; в) раствор / раствор.

Слайд 25Схема гальванического элемента Даниэля-Якоби

Слайд 26
4.1. Электрохимические ГЭ
Гальванический элемент Даниэля-Якоби



















Zn2+
Cu2+
2ē
Zn
Cu

_

+
ZnSO4
CuSO4
KCl
Роль солевого мостика: - препятствует смешению

растворов; - способствует сообщению растворов.

Слайд 27ПРАВИЛО ЗАПИСИ ГЭ:

Слева всегда пишется электрод с меньшим стандартным потенциалом, этот

электрод называется АНОДОМ (А) и на нем происходит процесс окисления (-е).

Справа пишется электрод с большим стандартным потенциалом, этот электрод называется КАТОДОМ (К) и на нем происходит процесс восстановления (+е).

Например: Привести схему ГЭ, составленного из двух электродов I рода: цинкового и медного.

Zn │ZnSO4; φ0 = -0,76 В

Cu │CuSO4; φ0 = 0,34 В

Слайд 28(тв)
(тв)
(тв)

Слайд 29(B)
Уравнение НЕРНСТА
φ (Mez+, Me) – электродный потенциал металла Me в растворе,

содержащем катионы Men+, вольт
φo (Mez+, Me) – стандартный электродный потенциал, вольт
R – универсальная газовая постоянная, Дж\моль∙К
Т – абсолютная температура, К
n – число электронов, участвующих в электродном процессе,
F – постоянная Фарадея,
a – активность ионов металла в растворе (для разбавленных растворов ее заменяют на концентрацию с), моль/дм3

Слайд 30Измерение электродных потенциалов
Электродные потенциалы измеряют с помощью стандартного водородного электрода.


При

стандартных условиях
(t = 298К, Р=1 атм, а (Н+)=1 моль/дм3)

Слайд 31Уравнение Нернста для водородного электрода:



Слайд 32По отношению к стандартному водородному электроду выражают потенциалы всех других электродов
и

в результате получают ряд напряжений металлов:

Слайд 33Электрохимический ряд напряжений металлов
Увеличение потенциала
Усиление окислительных свойств
Уменьшение химической активности металла
Активные
Средней

активности

Благород
ные




Слайд 34
Окислительно – восстановительные системы

Слайд 35в кислой среде:
,

Слайд 36Системы 1 типа:
Системы 2 типа:

Слайд 38система, в которой инертный металл (Pt, Au) погружен в раствор, содержащий

ионы в разных степенях окисления:


Pt

FeSO4 + Fe2(SO4)3

Условная запись:
Pt│Fe2+, Fe3+

Электродная реакция:
Fe3+ + ē Fe2+

Уравнение Нернста:

C(Fe3+)

C(Fe2+)

Слайд 39

Окислительно-восстановительные потенциалы биологических систем

Слайд 42Расчет ЭДС гальванического элемента
Электродвижущая сила (ЭДС) –
это разность электродных потенциалов

катода и анода в разомкнутом ГЭ

ЭДС(Е) Еº=φºок. - φºвосст. Еº>0

 

Слайд 43Направление протекания окислительно-восстановительных реакций
Е° = 0 – условие возникновения хим. равновесия


Δ G° = -2,3RT Ig Kp
Δ G° = -zFE°

Слайд 44Электроды:
a) I рода
Ионно-металлические
водородный показатель
и
б) II рода
в) Окислительно-восстановительные эл-ды
г) мембранные

Слайд 45Потенциометрия
Потенциометрические методы анализа основаны на измерение электрохимических потенциалов,возникающих на погруженных в

раствор индикаторных электродах. Индикаторным называется электрод, по потенциалу которого судят о концентрации определяемых ионов. Значение величины потенциала индикаторного электрода определяют с помощью электрода сравнения, потенциал которого известен и практически постоянен.


Е –ЭДС составленного гальванического элемента

- Потенциал электрода сравнения

Слайд 46Потенциометрическое титрование

Слайд 48внешн. эл-д сравнение
Ионоселективные эл-ды.
Стеклянный электрод
внутр. эл-д сравнение

Слайд 49Хлорсеребряный электрод
Для насыщ. KCl:

Слайд 50Хлорсеребряный электрод - электрод сравнения
В насыщенном растворе KCl при температуре 25оС

потенциал хлорсеребряного электрода φ = 0,22 В

Слайд 51Каломельный электрод

Для насыщенного раствора KCl:

Похожие презентации

Природный газ, его добыча и применение 345
Активные формы кислорода. Антиоксиданты их физиологическая роль 1182
Гидроксикарбоновые кислоты 829
Азот. Физические и химические свойства азота 475
Сравнительный анализ Фармакопейных статей для субстанций, представленных в мировых Фармакопеях 318
Алкадиены. Состав и строение 371

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика