Гальванические элементы

Цель работы: опытным путем исследовать активность металлов и изучить анодный и катодный процессы, протекающие в гальваническом элементе.

Теоретическая часть.

Количественной характеристикой активности (способности отдавать электроны) являются значения потенциала ионизации и стандартного электродного потенциала. Электродный потенциал-это скачок потенциала, возникающий на границе металл/раствор электролита.

Стандартный электродный потенциал - это не абсолютное значение потенциала, а значение его относительно потенциала нормального водородного электрода, условно принятого за нуль, если концентрации всех участвующих веществ равны 1 моль/л.

Если расположить металлы в ряд в порядке возрастания их стандартных потенциалов, то получим ряд напряжений металлов (см. табл.8.1)

Таблица 8.1. Стандартные потенциалы металлов. Ряд напряжений.

Электрод	Потенциал, В	Электрод	Потенциал, В
Li/Li^+	-3,045	Co/Co^2+	-0,277
К/К^+	-2,924	Ni/Ni^2+	-0,250
Са/Са^2+	-2,866	Sn/Sn^2+	-0,136
Na/Na^+	-2,714	Pb/Pb^2+	-0,126
Mg/Mg^2+	-2,363	Fe/Fe^3+	-0,037
Al/Al^3+	-1,663	H2/2H^+
Ti/Ti^2+	-1,630	Bi/Bi^3+	0,215
Mn/Mn^2+	-1,179	Cu/Cu^2+	. 0,337
Zn/Zn^2+	-0,763	Ag/Ag^+	0,799
Cr/Cr^2+	-0,744	Hg/Hg^2+	0,850
Fe/Fe^2+	-0,440	Pt/Pt^2+	1,188
Cd/Cd^2+	-0,403	Au/Au^3+	1,498

Ряд напряжений выражает следующие закономерности:

1. Металлы, расположенные до магния, вытесняют водород из воды.

2. Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, вытесняют водород из_: растворов кислот (соляной, разбавленной серной и др., кроме азотной).

3. Каждый металл вытесняет расположенные после негометаллы из растворов их солей (это условие выполняется для металлов, расположенных после магния).

Если концентрации электролитов не равны 1 моль/л, то электродный потенциал рассчитывается по уравнению Нернста:

,

где Е° - стандартный электродный потенциал,

n - заряд иона металла;

- молярная концентрация ионов металла в растворе, моль/л или г-ион/л.

Дата добавления: 2014-11-07