Окислительно-восстановительная способность двух форм электрохимической системы

По величине электродных (ОВП) потенциалов можно судить о направленности окислительно-восстановительных процессов и силе окислителя и восстановителя.

Чем меньше алгебраическая величина ОВП (электродного потенциала), тем большими восстановительными свойствами обладает восстановленная форма и меньшими окислительными – окисленная. Т.е.,чем меньше алгебраическая величина потенциала, тем выше вос­становительная способность этого металла и тем ниже окислительная способность его ионов. Li⁺ + e = Li Е = - 3,01 В. Следовательно, металлический литий - самый сильный восстановитель, а золото-самый слабый. И наоборот, ион золота Аu³⁺-самый сильный окислитель, а ион лития - Li⁺ -самый слабый. Каждый восстановитель может восстанавливать все ниже расположенные окислители в ряду стандартных ОВП. Если говорить о металлах,то
каждый металл в ряду стандартных электродных потенциалов обладает способностью вытеснять все следующие за ним металлы из растворов их солей. Однако это не означает, что вытеснение обязатель­но происходит во всех случаях. Например, алюминий вытесняет медь из раствора хлорида меди (II) СuСl₂, но практически не вытесняет ее из раствора сульфата меди (II) CuS0₄. Это объясняется тем, что хлорид-ион Сl^- быстро разрушает защитную поверхностную пленку на алюминии, а сульфат-ион SO₄^2-практически не разрушает ее.
Все металлы, имеющие отрицательные значения стандартных электродных потенциалов, т.е. стоящие в ряду до водорода, вытесняют водород из разбавленных кислот, анионы которых не проявляют окислительных свойств (например, из НСl или разбавленной H₂S0₄) и растворяются в них. Однако есть и исключения. Например, свинец практически не растворяется в серной кислоте. Это обусловлено образованием на поверхности металла защитной пленки труднорастворимого сульфата свинца PbS0₄, который затрудняет контакт металла с раствором кислоты. Поэтому можно сделать вывод, что пользоваться рядом стандартных электродных потенциалов следует с учетом всех возможных кинетических затруднений.

Чем больше величина ОВП, тем сильнее окислительные свойства окисленной формы и слабее восстановительные – восстановленной: F₂ + 2e = 2F^-. Следовательно молекулярный фтор – самый сильный окислитель, его ион –самый слабый восстановитель. Действительно, все галогенид-ионы, кроме фторид- иона, проявляют восстановительные свойства (реакцию взаимодействия соляной кислоты с сильными окислителями используют для получения хлора). Каждый окислитель может окислять все вышестоящие восстановители. Каждый неметаллможет вытеснять все выше стоящие неметаллы в таблице стандартных электродных потенциалов из растворов их солей:

2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂ 2KCl + I₂ – реакция не идет. Восстановительные свойства усиливаются в ряду: Cl^- Br^- I^-.

Сравним две окислительно-восстановительные системы:

I₂ + 2e = 2I^- E⁰ = +0,54 В Fe³⁺ + e = Fe²⁺ Е⁰ = +0,77 В

Ион иода – более сильный восстановитель, чем катион железа двухвалентного. Из двух окисленных форм более сильный окислитель - Fe³⁺. В реакции: 2FeCl₃ + 2KI = I₂ + 2KCl + 2FeCl₂ реализуются окислительные свойства Fe³⁺ и восстановительные – иона иода и реакция идет. DЕ = 0.77 – 0,54 = 0,23В.

Дата добавления: 2014-01-03