Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-12-12 | 296 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Каждый гальванический элемент состоит из двух электродов (окислительно-восстановительных пар), один из которых является поставщиком электронов (анод), а другой их принимает (катод). В гальванических элементах источником электрического тока является химическая реакция. Любая химическая реакция термодинамически разрешена, если DG < 0. Из соотношений DG= –nFE и DG0= –nFE0, следует, что электрохимическая реакция, а в общем случае любая окислительно-восстановительная реакция может протекать самопроизвольно, если E > 0 или для стандартных условий E0 > 0.
В соответствии с принятой формой записи гальванического элемента его ЭДС будет > 0, если из электродного потенциала катода (электрода окислителя) вычесть электродный потенциал анода (электрода восстановителя).
Eэлемента = Eкатода – Eанода > 0
Eреакции = Eох – Ered > 0.
Пользуясь этими соотношениями и таблицей стандартных электродных потенциалов, можно предсказать возможность осуществления, а в случае гальванического элемента направление окислительно-восстановительных реакций в реальных нестандартных условиях.
Так, для элемента Даниэля - Якоби
(–) Zn |Zn2+ || Cu2+|Cu (+)
Zn + Сu2+ Zn2+ + Cu
.
В стандартных условиях реакция идёт в прямом направлении.
Для нестандартных условий ЭДС элемента (реакции) находится из разности электродных потенциалов катода и анода, вычисленных по уравнению Нернста:
Выполнив необходимые преобразования и поменяв знак (-) на (+) перед логарифмическим слагаемым, получим уравнение Нернста для реакции, протекающей в ГЭ Даниэля - Якоби
В гальваническом элементе, описываемом схемой
(-) Pt│Fe3+, Fe2+ │H+│ MnO4-, Mn2+│ Pt (+)
протекают полуреакции:
(-) (5Fe2+ - 5ē = 5Fe3+) (+) (MnO4-+8H+ +5ē = Mn2+ + 4H2O).
|
Суммарная реакция:
MnO4– + 5 Fe2+ + 8 H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
и уравнение Нернста для этого элемента имеет вид:
Обратите внимание, что величины электродных потенциалов и ЭДС реакции в целом определяются концентрациями (активностями) всех ионов, участвующих в окислительно-восстановительном процессе (Н+, Н2О), а в уравнении Нернста для реакции под знаком логарифма в числителе стоят концентрации исходных веществ, а в знаменателе – продуктов реакции в степенях стехиометрических коэффициентов.
В большинстве случаев о возможности и направлении окислительно-восстановительных реакций можно судить по разности стандартных электродных потенциалов E0ок – E0вос.. В случае, когда эта разность близка к нулю, для определения направления реакции используют разность не стандартных, а реальных (с учетом активностей ионов) электродных потенциалов, вычисленных по уравнению Нернста.
Равновесное состояние любой окислительно-восстано-вительной реакции характеризуется нулевой ЭДС. Тогда из соотношенийDG0= –nFE0 и ∆G0 = -RT ln Kрав. cледует
lg K рав. = , или
Таким образом, предоставляется возможность определить константу равновесия из электрохимических данных.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!