Электродные потенциалы. Механизм возникновения. Зависимость потенциалов от природы электролитов и растворителей

Ответ: Химические процессы сопровождающиеся появлением электрического тока или процессы вызываемые подведением из вне электрической энергии – называются – электрохимическими. Получение электрическое энергии за счёт химических реакций – проиcходит в гальванических элементах. Возникновение химических реакций за счёт затраченной электроэнергии происходит – при электролизе. Отличия химического процесса от электро-химического процесса: а)в химическом процессе химическая энергия превращается в тепловую энергию; б)в электрическом процессе химическая энергия превращается в электрическую энергию.

Электродные потенциалы. Механизм возникновения: Как известно любые металлы можно представить как равновесную систему состоящую из нейтральных атомов, катионов и ионов. Если какой-либо металли привести в контакт с водой: Погрузим металлическую пластину в воду. Полярные молекулы воды вступают во взаимодействие с катионами (Me⁺ⁿ), в результате чего катионы металлов (n+) будут отторгнуты от кристаллической решётки, и перейдут в раствор. Часть перешедших в раствор катионов (металлы n+) в непосредственной близости от металла создают положительный электрический заряд, то есть заряженный раствор положительно, остальные в металле электроны создают отрицательный заряд. Таким образом на границе металлы-вода образуется двойной электрический слой, то есть возникает разность потенциалов, которая называется – электрическим потенциалом металла (E _Me/_Meⁿ⁺). Концентрация катинов Meⁿ⁺ очень мала и быстро наступает равновесие: Если добавить в воду дополнительно катионы Meⁿ⁺ в виде его растворителей соли: , то равновесие смещается влево, то есть эти избыточные катионы Meⁿ⁺, будут принимать с металла электроны и восстанавливаться, в результате число электронов на пластине уменьшится. Таким образом отрицательный заряд пластины тем меньше, чем больше концентрация ионов металла в растворе. Значит при увеличении концентрации ионов Meⁿ⁺ смещение равновесие на 1, может привести к тому, что пластину преобразует даже положительный заряд (за счёт внедрения в кристаллическую решётку металла ионов растворителей соли, раствор при этом заряжен отрицательно, за счёт избытков анионов соли. И снова появляется двойной электрической слой, то есть разность потенциалов (но металлы при этом заряжены положительно,а раствор – отрицательно). Такая ситуация характерна для малоактивных Me (Cu). Активные же металлы (Zn) при любой концентрации раствора остаются отрицательно заряженными. Если металлы погружены в одном растворе с солью при температуре 25 ^OС, то образуется электрический потенциал, который называется стандартным электрическим потенциалом и обозначается: E^O _Me/_Meⁿ⁺.

Дата добавления: 2015-04-24