Потенциалы, возникающие на металлах, погруженных в растворы собственных солей, называются электродными потенциалами

Электродные потенциалы.

Для расчета величины электродного потенциала (е), Нернстом было предложено уравнение:

e = e^o + ^RT ln a _Met n+

^nF

e - электродный потенциал, В

Т – абсолютная температура, К.

R = 8,313 Дж/моль

F – число Фарадея (96485 кулонов/моль)

n – зараяд катиона.

e^о - стандартный (нормальный) электродный потенциал, В.

Он возникает на металле, погруженном в раствор собственной соли, с активностью катионов в растворе 1 моль/л.

a _Met n+ - активность катионов металла (эффективная концентрация).

Однако, для расчетов основных физико-химических величин, приведенная форма уравнения неудобна. С учетом величин всех постоянных и при температуре 25^оС (298К), используют уравнение:

e = e^o + ^0,059 lg a _Met n+

ⁿ

Анализ уравнения показывает, что величина и знак электродного потенциала зависит от соотношения величин слагаемых этого уравнения: активности ионов металла (lg a _Met n+) и от его природы (e^o).

Для того чтобы, можно было сравнить электродные потенциалы, возникающие в различных электродах, необходимо выбрать точку отсчета. За такую точку приняли потенциал водородного электрода, величину которого считают равной 0. На основе этого, построен ряд стандартных электродных потенциалов металлов (ряд активности металлов):

Li К Са Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

Li⁺ K⁺ Ca²⁺ Nа⁺ Mg²⁺ Al³⁺ Zn²⁺ Fe²⁺ Sn²⁺ Pb²⁺ H⁺ Cu²⁺ Hg²⁺ Ag⁺ Pt²⁺ Au³⁺

-3,01 -2,92 - 2,87 -2,71 -2,37 -1,66 -0,76 -0,44 -0,14 -0,13 0 +0,34 +0,79 +0,80 +1,2 +1,5В.

^{Убывание восстановительной активности металлов}

Анализируя ряд стандартных электродных потенциалов, можно сделать следующие выводы:

1. У металлов, стоящих в начале ряда (активные металлы), преобладает процесс растворения, т.е. окисления металла. Металл, погруженный в раствор соли заряжается отрицательно.

2. У металлов, стоящих в конце ряда, преобладает процесс осаждения на металлическую пластинку, т.е. восстановления из раствора. Металл, погруженный в раствор соли заряжается положительно.

3. Любой более активный металл, погруженный в раствор своей соли, приобретает меньший по величине потенциал по сравнению с менее активным металлом.

Дата добавления: 2013-12-12