Точно преди реакциите оксид-вода. Възможност и директен поток на ovr Възможност за реакции оксид-вода

Разбирането на електродния потенциал не е достатъчно, докато залогът Me n + | Аз про, ейл и преди системата окислена форма | актуализиран формуляр.Його се нарича окислителен потенциал. Оксидно-воден потенциал, vymіryanyy за стандартните умове, се нарича стандартен оксидно-воден потенциал. В електрохимията е прието, че всички електроди са равни, за да записват директно в процеса на обновяване, така че електроните да бъдат получени:

Zn 2+ + 2e - \u003d Zn, E pro \u003d - 0,76 V

Стойностите на стандартните окислително-водни потенциали на растенията в крайните таблици и победители за термодинамичния анализ на възможността за ОВР във водоизточниците.

Мимовилните реакции се характеризират с отрицателна стойност на енергията на Гибс ∆G o 298 . Енергията на Гибс на окислително-зачервяващата реакция може да се изрази като робот на електрическа струя, която се намира в галваничната клетка и може да бъде свързана с EPC елемента. Tsey zv'yazok за стандартни умове

де Д г 0 - стандартна енергия на Гибс на реакцията, J; z– броят на моловете електрони, които преминават от окислителя към окислителя в тази реакция, мол (това е най-малкото значимо кратно на приетите и приетите електрони); Ф- Fast Faraday, rіvna 96484 C / mol; д Е 0 - стандартен EPC на галваничен елемент, който се основава на реакцията, чл.

D стойност Е 0 се изчисляват чрез стандартните потенциали на окислителната реакция, като в допълнение към потенциала на окислителя е необходимо да се вземе предвид и потенциалът на окислителя:

Стойностите на стандартните потенциали за реакцията на окисление и обновяване могат да се използват за изчисляване на константите на равни реакции, в зависимост от началото на реакцията:

Звездите могат да покажат константата на еднаква реакция Кравно:

След подмяната на останалата част от поста Фі Р, както и стандартната температура от 298 К (скалите на стойностите на стандартните потенциали се индуцират при стандартната температура) и след прехода от естествения логаритъм към десетата вираза за константата на равенството на настъпващата виж:

Енергията на Гибс на реакцията служи като знак за термодинамичната възможност на реакциите и установяване на директен поток на обратните реакции. реакция термодинамично възможно, иначе изтича ядосан вдясно, като

реакция термодинамично невъзможно, иначе изтича надясно, като

дупето.Помислете за възможността за окисляване в стандартни концентрации на солна киселина и калиев бихромат. Проверете стандартната енергия на Гибс и равните реакционни константи с помощта на геодезист.

Решение. Запишете равната реакция на окисление-окисление и добавете реакцията на окисление и обновяването:

Стойността на стандартните потенциали за реакцията на вдъхновение () и окисление () е взета от таблицата. 4 в допълнението. Изброимо D Е 0:

Използваме енергията на Гибс на реакцията по формулата ∆G o 298 = – z∙F∙∆E o . Броят на моловете електрони, когато преминава от окислител към водород, зависи от стехиометричните коефициенти на равната реакция. Реакцията участва в 1 mol K 2 Cr 2 O 7, който приема 6 електрона в 6 йона Cl-. На това в моята реакция z= 6. Енергията на Гибс на реакцията в стандартните умове е по-скъпа

Присвояваме константата на изравняване:

За реакция D г 0 > 0 и К rivn< 1, следовательно, реакция термодинамически невозможна в стандартных условиях.

КОРОЗИЯ НА МЕТАЛИТЕ

Корозия на метали- Процесът на разрушаване на металите протича мимически в резултат на химични и електрохимични взаимодействия с излишната среда.

Химическа корозиякомбиниран с метални и сухи газове (O 2 , SO 2 , H 2 S постно) и редки неелектролити (нефт, нафта, газ).

4Ag + 2H 2 S + O 2 \u003d 2Ag 2 S + 2H 2 O

Реакцията се обяснява с потъмняването на средните вибрации отново.

Електрохимична корозиявъзниква, когато металите са в контакт с електролити под притока на галванични двойки, които са виновни (корозивни галванични двойки). При електрохимична корозия едновременно протичат два процеса:

1) аноден процес (окисляване на метал)

Me pro - ne - \u003d Me n +

2) катоден процес (иновация на окислител)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (като окислител - кисен)

2H + + 2e - \u003d H 2 (като окисляваща киселина - киселина)

Киселата корозия се среща при неутрални и основни разновидности, а водната корозия се среща в киселинни разновидности.

дупето.Нека да разгледаме процеса на електрохимична корозия на поцинковани и никелирани обтекатели във водна повърхност (неутрална среда) и в солна киселина, повредено ли е покритието?

Решение. В зависимост от позицията на металите в редица стандартни електродни потенциали е известно, че цинкът е най-активният метал ( B), долно затворено ( B) и в корозивна галванична двойка, която е установена, цинкът ще бъде анодът, а цинкът ще бъде катодът. Цинковият анод е различен.

Аноден процес:

Zn – 2e – = Zn 2+

Електричеството от цинк трябва да се превключи на студено, а между студено - електролитът ще се окисли.

катоден процес:

2H + + 2e - \u003d H 2 (кисела среда)

Продуктът на корозията в кисела среда е силата на ZnCl 2 в неутрална среда - хидроксид Zn (OH) 2:

Zn + 2НCl \u003d ZnCl 2 + H 2

2Zn + O 2 + 2H 2 O \u003d 2Zn (OH) 2

По този начин цинковото (анодно) покритие предпазва залата от корозия.

В двойката Fe - Ni активният метал е свободен ( Б), той действа като анод и познава разрухата.

Аноден процес:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

катоден процес:

2H + + 2e - \u003d H 2 (кисела среда)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (неутрална среда)

Продуктът на корозията в кисела среда е FeCl 2, а в неутрална - Fe (OH) 2, който в присъствието на киселина в електролита се окислява:

Fe + 2НCl \u003d FeCl 2 + H 2

2Fe + O 2 + 2H 2 O \u003d 2Fe (OH) 2

С кого се уреждат пухкави топчета от кафяв ирис.

Покриването на залата с по-малко активни метали (катодно покритие) е ефективно, доковете са повредени.

Химически чист метал, устойчив на корозия, ниско съдържание на метал.

дупето.Какво предизвиква корозия на chavun?

Решение. Chavun може да е хетерогенен склад. Chavun е сплав от физиологичен разтвор с въглища, със зърна, заменени от цимент Fe 3 C. Mіzh vіlnym метал и yogo с полуварена галванична двойка. Анодът в същото време беше метален, а катодът - цементитни зърна; За очевидност, солта (анод) започва да се трансформира в йони Fe 2+, които дават с йони ОН, които са се утаили върху зърната на цементит (катод), солен хидроксид (II), който се окислява с кисел до ирж.

Аноден процес:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

катоден процес:

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH -

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

Подобна информация.

При кожни окислително-окислителни реакции, включително реакции

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu (1)

участват в две двойки окислително-излишни - флакон (Zn) и друга окислена форма (Zn 2+); окисляващ (Cu 2+) и това е същата форма (Cu). За света на окислителното и експанзивно строителство, като се има предвид окислителен и доказващ или електрически потенциал, което означава, de Ox - окислената форма, Red - обновената форма (например , ). Не е възможно да се подцени абсолютната стойност на потенциала, така че е необходимо да се подчини стандарта, например стандартен воден електрод.

Стандартен воден електродИзградена е от платинена плоча, покрита с тънък прах от платина, обвит със сярна киселина с концентрация на йони във вода, която е 1 mol/l. Измийте електрода със струя подобна на газ вода под налягане от 1013 10 5 Pa при температура 298 K. На повърхността на платината се получава обратна реакция, както можете да си представите:

2H++2H2.

Потенциалът на такъв електрод вземем за нула: (потенциално разширение - волт).

Стандартните потенциали на вимиряните или застраховките за голям брой двойки за сушене на оксид (navreaktsiy) и са посочени в таблиците. Например, . Chim Повече ▼стойност, повече силно окисляванеє окислена форма (Оx) този pari. Chim по-малкостойност на потенциала, повече силен водачє формата (Червено) на оксидно-червения залог е подновена.

Наричат се редица метали, смесени с цел увеличаване на техните стандартни електродни потенциали електрохимична серия от метални напрежения (брой метална активност):

Li Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb Х Bi Cu Ag Hg Au

E0< 0 E 0 =0 E 0 > 0

Една поредица започва с най-активните метали (прах) и завършва с "благородни". важни окислителни метали. С по-мощния roztashovan в редица метални, с най-силните въздействащи авторитети, вонята на властта, вонята може да бъде премахната от rozchiniv соли, да се изправи. Метали, roztashovanі към вода, vitіsnyatіt yogo іz razchinіv киселини (crim HNO 3 і H 2 SO 4 conc).

В тихи настроения, ако системата е позната в нестандартни умове, тя се появява

de - потенциал на системата за нестандартни умове, V;

– системен потенциал за стандартни умове, V;

R – универсална газова стомана (8,31 J/mol K);

Т – температура, К;

n е броят на електроните, които процесът има;

F е числото на Фарадей (96500 K/mol);

A, c – допълнителни концентрации (mol/l) на окислени и производни форми на участници в процеса, на нивата на стехиометричните коефициенти.

Концентрацията на твърда реч и вода се приема като едно цяло.

При температура от 298 K, след заместване на числовите стойности на R и F,

Равният на Нернст поглежда към гледката:

. (2)

Така че, за napіvreaktsії

река Нернст

Використичната стойност на електродните потенциали може да бъде пряко свързана с мимичното превишаване на реакцията на окисление-окисление. В хода на OVR електрониката непрекъснато се измества под формата на залог, за да отмъсти на вятъра, към залог, за да отмъсти за окислителя. Значително

Electrodniy потенциал за залагане за отмъщение на оксида;

За да установите възможността за мимикрия в стандартните умове на OVR, EPC, можете да ускорите стойностите на ΔG 0 298 за реакцията. Отрицателната стойност на ΔG 0298 е същата като положителната стойност на EPC, за да говорим за тези, че в стандартните умове при 298 K реакцията може да протече по чудо, без да добавя енергия към обаждането.

В случай на обратна промяна на OVR в умовете p = const і V = const промяната в енергията на Гибс е по-ефективна за електрическия робот Ael., който се създава от системата.

∆G 0 = - Ael.

Потенциалът на OB залога се изчислява за връстниците на Nerist, както можете да видите

E \u003d E 0 + 0,059 a окислено.

N lg a се вижда.

EPC = E 0 оксид. - E 0 се вижда. ; 3 завъртане / Z прод. = 1/K

При ниво на еднаква активност на реагентите и продуктите, равната стойност на EPC ще стане равна на нула, а вирусът ще бъде знак на логаритъм 1/K, тогава ln1/K = ln1 - lnK; ln1=0

O = ∆E 0 +(R T/n F) ln

ΔЕ 0 - (R T/n F) lnK

или +n ∙ F Δ E 0 = RT lnK

- n F ΔE 0 = ΔG

Vidpovidno към II закон на термодинамиката, мимоходом, няма повече процеси, които могат Δ г<0, то реакция ОВР идет слева направо, только если ЭДС>0.

∆Gp = -RT lnK = -nF ∆E 0

Тъй като силен оксид взаимодейства със силен агент, има еднопосочен процес. Vіn mayzhe изтича остатъчно, tk. його продуктите звучат от пода, слабо изразени от окислително-авторитетните сили. При ниско съдържание на вода, оксидно-водната активност на външните речи и продуктите на реакцията е двустранен процес. За изчисляване на директността на процесите, стойностите на G 0 на реагентите и продуктите от реакцията са корозивни, а за отделянето на OVR, което се случва при размножаването на вода при t = 25 0 C, 101 kPa, може да се оцени чрез стойностите на нормалните електродни потенциали.

Чрез задаване на електродните потенциали на различни системи е възможно да се определят директно от всеки OVR proticatim.

Стандартен e.r.s. E 0 на галваничния елемент е свързан със стандартната енергия на Гибс G 0 тече в елемента на реакцията към spivvіdshnennia.

∆G 0 =-nF ∆E 0

От друга страна, ∆G 0 е свързано с константата на изравняване Преди реакцията да стане равна.

n F ΔE 0 = 2,3 RT lgK

lgK = n F Δ E 0 / 2,3 RT

lgK = n ∙ ΔE 0 / 0,059

Q може да се даде на робота като броя на промените в часа на електрическия процес nF (n е броят на електроните, които могат да бъдат прехвърлени от кислорода към окислителя в елементарния акт на реакцията, F е константата Фарадей), умножено по разликата в потенциалите E между галваничния електрод.

ΔG= - n F ΔE

За OVR при T = 298 ΔG 0 = - n F ΔE 0

За умовете, които се считат за стандартни, за системата

вол + не↔червенЕлектрическият потенциал се приписва на равните на Нернст

E o x / Red = E 0 0 x / Red - (RT / n F) ln (C (Red) / C (Ox))

E ox / Red и E 0 ox / Red - електрод и стандартен потенциал на системата.

n е броят на електроните, които процесът има.

C(Red) и C ox моларни концентрации на вдъхновени и окислени форми.

E ox / Red = E 0 ox / Red - (0,059 / n) lg C (Red) / C (Ox)

или

Например:

за системата MnO 4 - + 8H + + 5e ↔ Mn 2+ + 4H 2 O

E MnO - 4 / Mn 2+ \u003d 1,51 - (0,059 / 5) lg (C Mn 2+ / C MnO - 4 C (H +) 8)

Изберете калиев халогенид като водач за FeCl 3

2KG - + 2 Fe 3+ Cl 3 (P) = G 0 2 + 2KCl (P) + 2 Fe 2+ Cl 2 (P)

(G \u003d F -, Cl -, Br -, I -)

Зад масата: E 0 Fe 3+ / Fe +2 \u003d + 0,77B

E 0 F2/2F- = + 2,86B

E0Cl2/2Cl- = + 1.36B

E 0 Br2/2Br- = +1.07B

E 0 I 2/2 I - = +0,54B< 0.77 B

Можем да изчислим f.f.s. за участието на хологениди за KI

ΔE 0298 \u003d E 0 оксид. - E 0 се вижда. \u003d 0,77 - 0,54 \u003d 0,23V\u003e 0. Ще бъде само калиев йодид

промяна на енергията на реакцията на Гибс

ΔGreactions = ∑ΔG0298f(kіnevі) - ∑ΔG0298f(празнични дни)

При прилагането на реакцията 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O

Енергията на Гибс за осветяване

ΔGreaction=[ΔGNa2SO4+ΔGH2O] - [ΔGH2SO4+ΔGNaOH*2]

Галваничният елемент намира широко приложение в телефони, играчки, сигнални системи и други. Oskіlki набор от аксесоари, в които сухите елементи са заместни, дори широки и освен това изискват периодична подмяна

Електролиза - последователността от процеси, които протичат върху електродите по време на преминаването на електрически поток през дизайна и топенето на електролита. Електролитите са проводници от различен вид. По време на електролизата катодът трябва да служи като носител (получаващ електрони от катиона), а анодът като окислител (получаващ електрони от аниони). Същността на електролизата се определя от влиянието на електрическата енергия на химичните реакции - вдъхновението на катода (К) и окислението върху анода (А). Тези процеси се наричат процеси (реакции) на електроенергия и електроокисление. Струва си да се отбележи, че окислителният ефект на електрическата struma има богато разнообразие от силни страни за разработването на химически окислители и вибратори. Изследване на галванопластика и rozchinіv elektrolіtіv.

Солна електролиза

1) Всички метални катиони се използват върху катодите:

K(-): Zn2+ + 2e- → Zn0; Na+ + 1e- → Na0

2) Анионите на безкиселинните киселини се окисляват на анода:

A(+): 2Cl¯ - 2e-→Cl2

3) Анионните киселини на цисниновите киселини разтварят оксида и киселината на хидрофобната киселина:

A(+): 2SO42ˉ - 4e- → 2SO3 + O2

Електролиза на водни класове на електролити

Естеството на търговеца на дребно, материала на електродите, здравината на струмата върху тях и други фактори дават голям тласък на процеса на електролиза и естеството на крайните продукти. Във водни разтвори на електролити, хидратирани катиони и аниони присъстват водни молекули, които също могат да бъдат подложени на електрохимично окисляване. Тъй като едни и същи електрохимични процеси протичат върху електроди по време на електролиза, отлагайте се поради стойността на електрохимичните потенциали на електрохимичните системи.

Анодни процеси.

По време на електролизата на речта викорът е инертен, който не се променя в процеса на електролиза на аноди (графит, платина) и аноди на дребно, които се окисляват в процеса на електролиза по-лесно, по-ниски аниони (от цинк, никел, сребро , midi и други метали).

1) Анионите на некиселинните киселини (S2?, I?, Br?, Cl?) при тяхната достатъчна концентрация лесно се окисляват до подобни прости речи.

2) При електрохимична обработка на водни разтвори на ливади, киселинни киселини и техните соли, както и флуороводородна киселина и флуорид, се наблюдава електрохимично окисление на водата:

локви рози: 4OH¯ - 4e- → O2 + 2H2O

в киселинни и неутрални разновидности: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+

Zastosuvannya elektrolizu. Otrimanya tsіlovіh produktіv shlyahom elektroіzu позволява porіvnyê просто (регулиране на силата на struma) втвърдяване swidkіstі и pryamovanіstyu process, zadіykіvаtіvаtіvаtіvаtі процес як іt іt іt "mіyustіkіkіsіtі" yak іt "mіyustіkіxіtі", soyuhіkіkіsіtі, H2 и O2 от вода, C12 от водни разтвори на NaCl, F2 от топене на KF в KH2F3 се получават чрез електролиза.

Хидроелектрическата металургия е важна част от металургията на цветните метали (Сu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); ще бъде zastosovuєtsya също за избор на благородни и rozsіyanih метали, Mn, Cr. Електролизата vikoristovuyut без посредник за катодна визия на метала след това, в резултат на прехвърляне от руди към rozchin, и rozchin трябва да бъдат почистени. Такъв процес електроекстракция. Електролиза zastosovuyt също за почистване на метал - електролитно. рафиниране (електрорафиниране). Този процес се извършва при анодно отделяне на ферментирал метал и при утаяване на отдалечен катод. Рафинирането и електроекстракцията се извършват с редки електроди от живак и амалгами (амалгама металургия) и електроди от твърди метали.

Електролиза на rozmeltiv elektrolitiv - важен начин за virobnitstva много други. метали. Така, например, алуминиево-люляк се отстранява чрез електролиза на криолит-алуминиева стопилка (Na3AlF6 + A12O3), пречистването на сярата се отстранява чрез електролиза. рафиниране. В този случай стопилката A1 трябва да служи като анод, който може да съдържа до 35% Cu (за херметичност) и това, което се намира на дъното на електрическата баня. Средната топка на ваната трябва да съдържа ВаС12, A1F3 и NaF, а горната - топящ рафинера. A1 i є катод.

Електролизно стопил магнезиев хлорид и воден карналит - макс. най-широкият начин за извличане на Mg. На бала везни за електролитно топене на використ за притежание на локви и алкалозем. метали, Be, Ti, W, Mo, Zr, U и ин.

Към електролит. начините за отстраняване на метали също са въведени с метални йони, други, по-електро-ограничаващи. метални. Използването на метали за подобряване на водата също често включва етапа на електролиза - електрохимия. йонизация на водата и утаяване на йони в метала за вълна от електрони, която вибрира с нея. Важна роля играят процесите на сънливо зрение или отварянето на декември. метал, нарязан метал визия там movlyav. вода върху катода и адсорбция на компоненти върху електродите. Електролиза vikoristovuyut за приготвяне на метал. пудри от задачите на св. ти.

БАТЕРИИ електрически (тип лат. акумулатор-селектор, акумулатор), хим. джерела struma bagatorase diy. При зареждане се обадете. Герела електрически. бръмча в батерията натрупва енергия, както при разреждане след химикали. r-tsії без междинно разместване. Нов съм в електротехника и се виждам в старата къща. lanceug. Зад принципа на роботиката и осн. елементите на конструкцията, батериите не се влияят от галваничните елементи, а от електрическите r-tsії, а също и от общото струмообразуващо r-cіya в акумулаторите върколаци. Следователно, след разреждането на батерията, можете да презаредите потока, преминаващ директно през портата: на рамото. Електродът е utvoryuєtsya в tsimu okislyuvach, на отрицателния изследовател.

макс. широки оловно-киселинни акумулатори, често св. също кисели. Їхня дия се основава на r-tsії:

Корозията е процес на мимикрическо разрушаване на метал след физ-хим. vzaєmodії іz navkolishnіm sredovischem. Зад механизма: химичен и електрохимичен.

Химическо разрушаване на метала при йодно окисление без винификация на електрическата струя. Електрохимично разрушаване на метала в средата на електрическата струя за средата на електрическата струйна система.

Корозия на части и възли на двигатели, газови турбини, ракетни установки. Химическата корозия възниква в процеса на обработка на метал при високи температури и налягане.

Може да възникне електрохимична корозия: в електролити, почва, в атмосферата на всеки воден газ.

Като защита срещу корозия е възможно да се застосовува нанесено всякакъв вид покритие, сякаш променя приемането на корозивен елемент (пасивен метод)

Барвистото покритие, полимерното покритие и емайлът са виновни, първо за всичко, забраняват достъпа до киселинност и вология. Често покритието също е в застой, например са станали други метали, като цинк, калай, хром, никел. Цинковото покритие предпазва стоманата, ако е често покрита. Цинкът има отрицателен потенциал и първо корозира. Те са Zn2+ токсични. Когато приготвяте консерви, поставете плоча върху нея, покрита с топка калай. Върху повърхността на поцинкования жерст, когато топката се трие, калайът корозира, освен това се втвърдява, започва да е студен, така че калайът има по-голям положителен потенциал. Друга възможност за защита на метала от корозия е да се постави защитен електрод с голям отрицателен потенциал, например цинк или магнезий. За които корозивният елемент е специално създаден. Металът, който се защитава, действа като катод и този вид щит се нарича катоден щит. Розчинният електрод се нарича анод за защита на протектора. Този метод се използва за защита от корозия на морски съдове, мостове, котелни инсталации, тръби под земята. За защита на корпуса на кораба към външната страна на корпуса са прикрепени цинкови плочи.

В допълнение към изравняването на потенциала на цинк и магнезий от студа, вонята може да има по-голям отрицателен потенциал. Предпазвайте по-късно от корозия на вонята на повърхността на топенето на оксид, тъй като предпазва метала от по-нататъшна корозия. Приемането на такава баня се нарича пасивиране на метала. В алуминий її posilyuyut анодно окисляване (anoduvannya). Когато към стоманата се добави малко количество хром, върху повърхността на метала се установява топене на оксид. Вместо хром в неръждаема стомана - над 12 vіdsotkіv.

Катодна защита срещу корозия

Катодна електрохимична защита под формата на корозия zastosovuetsya след това, ако металът, който е защитен, не е слаб за пасивиране. Това е един от основните видове защита на метала от корозия. Същността на катодната екранировка е поляризиране при добавяне към нивото на овалната струна на отрицателния полюс, което поляризира катодите на корозивните елементи, доближавайки потенциалната стойност до анодните. Положителният полюс на струмата е прикрепен към анода. При всяка корозия на конструкцията, която е защитена, тя може да бъде намалена до нула. Анодът постепенно се срутва и е необходимо периодично да се сменя.

Іsnuє kіlka опции за катодна защита: - поляризация от външната страна на dzherel на електрическия поток; промяна в скоростта на катодния процес (например обезвъздушаване на електричеството); контактът с метал, който има потенциал за силна корозия в тази среда е по-електроотрицателен (т.нар. защитен щит).

Поляризацията в овнишния джерел на електрическия дрън е по-често за защита на спори, които се намират близо до земята, вода (дъното на корабите е тънко). В допълнение, този вид защита от корозия се прилага за цинк, калай, алуминий и други сплави, титан, мед и други сплави, олово, както и високохромни, въглеродни, легирани (както ниско и високолегирани) стомани.

Служи като джерел, за да служи като катодна екранираща станция, тъй като се състои от випрямляч (трансформатор), подаващо устройство до защитената точка, аноден заземяващ електрод, аноден електрод и аноден кабел.

Катоний Захист zastosovuetsya като независим, и добавка вид корозивен zahistu.

Основният критерий, по който може да се прецени ефективността на катодната защита, е защитният потенциал. Нека назовем потенциала, с някакъв вид корозионен метал в пеещите умове на навколишния среден план, той придобива най-ниското (колкото е възможно) значение.

Vikoristan катодна zahistu има nedolіki. Една от тях е опасността от перезахист. Перезахистът се страхува от големия потенциал на обекта, който се защитава, в негативен клюн. Който се вижда. В резултат на това - ruinuvannya кисели покрития, напръскан с вода метал, корозивно напукване.

Защитник Захист(Износване на протектора)

Разнообразие от катодна защита е защитно. Когато vikoristanny протектора защита на обекта, който се защитава, металът идва с по-голям електроотрицателен потенциал. При това не структурата се срутва, а протекторът. С годините протекторът корозира и е необходимо да се смени с нов.

Защитната защита е ефективна при депресии, ако има малък преходен опир между протектора и средната среда.

Коженият протектор има максимален радиус на защита, който е максималното възможно разстояние, на което е възможно да се види протектора, без да се губи защитният ефект. Zastosovuetsya защита на протектора най-често, ако е невъзможно, важно е, че е скъпо да доведе до дизайна на бримката.

Протектори vikoristovuyutsya за zakhistu sporuds в неутрални среди (морска и речна вода, отново, почва и в.).

За приготвянето на використични протектори се използват такива метали: магнезий, цинк, желязо, алуминий. Чистите метали не побеждават целия свят на своите функции, така че когато протекторите са подготвени, те лесно ще се поберат.

Протекторите Zalіznі са изработени от въглеродна стомана или чиста гализа.

Инхибитори на корозия, химически състави или състави, чието присъствие в малки количества в агресивна среда повишава корозията на металите. Zahisna Diya іngіbіtorіv korozії obumovlenа zmіnoy Stav surfіnі mаl vnaslіdok адсорбция (adsorptії іngіbіtori korozії) аbо dіya іnіmі іnіbіtorіv korozії аbоut dіyaї іnіmі іnіmаl іnіbіtorіv korozії аbоut dіya іnami метал іn важно spoluk. Остатък върху повърхността на плочата, сякаш е по-тънък за защита от преобразуване на покритието (разд. Защита от корозия). Upovіlnennya koroz_ї vіdbuvaєtsya чрез zmenshennya ploshchі активен surfy метал и zmіni energії aktivії elektrodnih reaktsіy, scho граница сгъваем korozіyny процес. Инхибиторите на корозия могат да поцинковат анодната разлика и да увеличат пасивирането на метала (инхибитори на анодна корозия), да намалят стабилността на катодния процес (инхибитори на катодната корозия) или да подобрят увреждането на процесите (инхибитори на корозионната корозия).

Стойностите на окислително-окислителните потенциали могат да се използват за преценка на директния поток на окислително-окислителните реакции. Vihodjachi z vnyannia (7.4), като po'yazu дисперсия на потенциалната napіvreaktsiy zmіnoy volnoї energije Gibbs DG, и като се помни, че възможността за преминаване през всеки химичен процес се подразбира:

Реакцията оксид-вода по чудо ще протече по такава права линия, с по-голямо увеличение на потенциала оксид-вода, тя ще действа като окислител по отношение на температурата към топлинната реакция с по-нисък потенциал.

За него е безопасно, че в таблиците стойността на j 0 е посочена за реакцията към едно директно - окисление.

С други думи, в този случай може да възникне окислителна реакция, стига разликата в потенциалите на реакцията на галваничната клетка да е положителна.

В света реакцията на концентрацията на окислената и производната форма в реакциите се променя по такъв начин, че потенциалът на окислителя се променя, а потенциалът на агента нараства. В резултат на това разликата в потенциалите се променя, разрушителната сила на процеса е по-слаба. Реакцията оксид-вода ще продължи, докато потенциалът на реакцията не стане равен. За равновесие на потенциалите, системата е оборудвана с химическо равновесие.

На първо място, почти по същия начин, стандартните потенциали на реакцията могат да се променят хранително - тъй като са изградени, функцията на окислителя е напълно различна. За които стандартните потенциали могат да бъдат обосновани един вид. Например, цинк (j 0 = -0,76) ще добави (отстрани) мед (j 0 = +0,34) от нивото на водата на солта, с всяка практическа концентрация на тази разлика. Но тъй като разликата в стандартните потенциали е малка (стандартните потенциали са близки), е необходимо да се разработят ефективни потенциали с равни концентрации (7.2)
нови реакции.

дупе 12Задайте възможността реакцията да протича директно

2KBr + PbO 2 + 2H 2 SO 4 = Br 2 + PbSO 4 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.

Решение.За да проверим мощността, ние записваме реакцията в йонна форма, разделяйки я на реакциите и записваме стандартните потенциали на реакциите:

2Br - + PbO 2 + 4H + = Pb 2+ + Br 2 + 2H 2 O.

1) Br 2+2? = 2Br-; j 0 = 1,09 B,

2) PbO2+4H++2? = Pb2+ + 2H20; j 0 = 1,46 V.

Зад виразата (7.4) Dj \u003d j ok-la - j east-la \u003d 1,46 - 1,09 \u003d 0,37> 0.

Татко, DG< 0, т.е. реакция будет протекать слева направо. Из сопоставления потенциалов видно, что PbO 2 в кислой среде имеет больший потенциал, следовательно, он может окислить ионы Br - , которые образуют при этом Br 2 .

дупе 13Определете възможността за превишаване на реакциите оксид-вода

а) HBrO + HIO \u003d HBrO 3 + HI,

б) HBrO + HIO = HBr + HIO3.

Решение.Нека запишем различните видове реакции и различните потенциали: за реакцията а)

BrO3 - + 5H + +4? = HBrO + 2H20; j 0 = 1,45 B,

HIO + H + +2e \u003d I - + H 2 O; j 0 = 0,99 B.

Використ равен (7.3), ние знаем разликата в потенциалите оксид-вода

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 възстановяване \u003d 0,99 - 1,45 \u003d -0,46 V.

Oskilki Dj 0< 0, то DG >0, тогава реакцията е невъзможна (тя ще протече директно).

За реакция б)

НBrO + H++ 2? = Br- + H2O; j 0 = 1,33 B,

IO 3 - +5H++4? = HIO + 2H20; j0 = 1,14.

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 възстановяване \u003d 1,33 - 1,14 \u003d 0,19 B. Скали за реакцията Dj 0\u003e 0, тогава реакцията е възможна.

Пример 14.Могат ли Cr 3+ йони да се окислят до Cr 2 O 7 2 - diyu NO 3 - -он?

Решение.Като окислител, йонът NO 3 се превръща в NO, поради което потенциалът за офанзивни реакции:

NO 3 - + 4H + +3? = NO + 2H20; j 0 = 0,96 B,

Cr2O72 - + 4H + + 6? = 2Cr3+ + 7H20; j 0 = 1,33 V.

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 възстановяване \u003d 0,96 - 1,33 \u003d -0,37 U. DG\u003e 0, тогава. NO 3 - -йонът не може да бъде окислен чрез превръщане в Cr 3+ -йон в стандартните умове.

Navpak, доромовата киселина H 2 Cr 2 O 7 и її соли ("бихромат") окисляват NO HNO 3.

Оксид - dnovlyuvalny потенциал е okrem, тясна флуктуация на разбирането на електродния потенциал. Нека разгледаме доклада и да го разберем.

IN OVRелектронно предаване ръководства за окислителисе получава при директен контакт на частиците и енергията на химическата реакция се трансформира в топлина. Енергия бе-яка OVR, който протича по различни начини, може да се преобразува в електричество. Например, като окислително-излишен процес, разширете пространството, tobto. прехвърлянето на електрониката от проводника трябва да се извършва през проводника на електричество. Реализира се в галванични елементи, където електрическата енергия идва от химическата енергия.

Нека да разгледаме, в съда на лъва поставяме цинков сулфат ZnSO 4 в новата цинкова плоча, а в десния съд - медния сулфат CuSO 4 в новата медна плоча.

Взаимодействиемежду разликата и плочата, сякаш действа като електрод, така че електродът добавя електрически заряд. Разликата в потенциалите, която е причина за разликата между метал-розчините на електричеството, се нарича електроден потенциал. Неговото значение и знак (+ или -) са приписани от природата на разликата и метала, който е познат в новото. Когато металите са наситени, активните соли (Zn, Fe и други) са заредени отрицателно, а по-малко активните (Cu, Ag, Au и други) са заредени положително.

В резултат на z'єdnannya цинк и midnoy плочи от проводника на електричество е viniknennia в lansyug на електрическия поток за rahunka peretikannya от цинка до midnoy плоча по протежение на проводника.

В този момент има промяна в броя на електроните в цинка, която се компенсира от прехода на Zn 2+ към промяна. оразмеряване на цинковия електрод - анод (окислителен процес).

Zn - 2e - = Zn 2+

В основата си увеличаването на броя на електроните в midi се компенсира от разряда на йоните в midi, които могат да бъдат разпръснати, което води до натрупване на midi върху средния електрод. катоди (процес на обновяване):

Cu 2+ + 2e - = Cu

В този ред в елемента има такава реакция:

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Kіlkіsno характеризира окисляване-възстановяванеПроцесите позволяват електродни потенциали, подобни на нормалния воден електрод (потенциалът се приема равен на нула).

Шчоб да означава стандартни електродни потенциали vikoristovuyut елемент, единият от електродите на който е металът за изпитване (или неметален), а другият е водният електрод. За известната разлика в потенциалите на полюсите на елемента се определя нормалният потенциал на достигнатия метал.

Оксидно-воден потенциал

Стойностите на окислително-водния потенциал са корозивни в различни ситуации, в зависимост от директното превишаване на реакцията във вода и в други области.

Нека проведем реакцията

2Fe 3+ + 2I - = 2Fe 2+ + I 2

по такъв начин, че йодид-йони и йони разменят своите електрони чрез изследователя. При съдията, scho да отмъсти за разликите Fe 3+ і I - може би инертен (платина и жълто) електроди затворено вътрешно и външно копие. Ланси има електрическа дрънкачка. Йодид-йони дават своите електрони, така че те преминават през проводника към инертен електрод, потопен в Fe 3+ сол:

2I - - 2e - = I 2

2Fe 3+ + 2e - = 2Fe 2+

На повърхността на инертните електроди се извършват окислително-възстановителни процеси. Потенциалът, който е виновен на междуинертния електрод - раззин и отмъщение като окислени, така че пресъздадох формата на речта, се нарича еднакво важен оксидно-водещ потенциал.Стойността на оксидно-водния потенциал за отлагане в багатите фактори, zocrema такива:

Естеството на речта(окисляване, че vodnovnika)
Концентрация на окислени и производни форми.При температура 25 ° C заместете 1 атм. стойността на окислителния потенциал трябва да се плати за допълнителна помощ река Нернст:

E=E° + (RT/nF)вътрешен (C добре / C слънце), де

E - оксидно-воден потенциал на залога;

E°- стандартен потенциал C добре =Обади се);

R - газова стомана (R = 8,314 J);

T - абсолютна температура, K

n е броят на електроните, които се използват или поддържат в процеса оксид-вода;

F - става Фарадей (F = 96484.56 C / mol);

C ok - Концентрация (активност) на окислената форма;

C all - концентрация (активност) на вдъхновената форма.

Замествайки в изравняването дадени данни и придвижвайки се до десетия логаритъм, премахваме обидната форма на изравняване:

E=E° + (0,059/ н) lg (C добре /C слънце)

В C добре >Обади се, E>E°и навпаки, якшо C добре< Обади се, тогава Е< E°

Киселинността варира.За двойки окисената форма се окислява, за да се предотврати киселина (например Cr 2 O 7 2-, CrO 4 2-, MnO 4 -) с промяна на рН, потенциалът на окисление-окисление се увеличава, до. потенциал за растеж над растежа на Н+. На първо място, окислителният потенциал намалява с промени в Н+.
температура.С повишаване на температурата оксидно-водният потенциал на парата също се увеличава.

Стандартните окислително-кондициониращи потенциали са представени в таблиците на специалните индикатори. Следата на майката върху уваза, която само реакции се наблюдават във водата рози при температура 25°C. Такива таблици могат да ви дадат способността да изработвате дела на висновка:

Стойността и знакът на стандартните окислителни и окислителни потенциали, позволяват прехвърлянето на мощност (окислителна или излишна) за разкриване на атоми, йони или молекули в химични реакции, напр.

E°(F 2 / 2F -) \u003d +2,87 V - най-силният окислител

E°(K + / K) \u003d - 2,924 V - най-силният водач

Като се има предвид чифт матим, по-мощна сграда, по-числено значим отрицателен потенциал и по-окисляваща сграда, по-положителен потенциал.

Възможно е да се определи като основа на един елемент да бъде майката на най-мощния окисляващ или вдъхновяващ авторитет.
Възможно е директно прехвърляне на OVR. Изглежда, че роботът на галванична клетка може да има ум, че разликата в потенциалите може да бъде положително значима. Превишаване на OVR с избран директно също е възможно, тъй като разликата в потенциалите може да бъде положително значима. OVR се среща при слаби окислители и при силни, например реакция

Sn 2+ + 2Fe 3+ = Sn 4+ + 2Fe 2+

Mayzhe изтича директно, т.к

E°(Sn 4+ /Sn 2+) = +0,15, и E°(Fe 3+ / Fe 2+) = +0,77, tobto. E°(Sn4+ /Sn2+)< E°(Fe 3+ / Fe 2+).

Cu + Fe 2+ = Cu 2+ + Fe

Невъзможно по права линия и течащо само вдясно

E°(Сu 2+ /Cu) = +0,34, и E°(Fe 2+ / Fe) \u003d - 0,44, tobto. E°(Fe 2+ /Fe)< E°(Cu 2 + / Cu).

В процеса на OVR броят на кочаните на речите се променя, поради което E окисляването намалява, а E расте. В края на реакцията, tobto. в същото време сегашното химическо ниво има потенциал да обърне и двата процеса.

Yakshcho за tsikh умове, възможно е да се счупи dekіlkoh OVR,тогава сме пред тази реакция, която има най-голяма разлика в окислителния и окислителния потенциал.
Koristuyuchis dovodkovymi деним, можете да определите реакцията на EPC.

Otzhe, Как да обозначим EPC реакция?

Нека да разгледаме няколко реакции и значими EPC:

Mg + Fe 2+ \u003d Mg 2+ + Fe
Mg + 2H + = Mg 2+ + H 2
Mg + Cu 2+ \u003d Mg 2+ + Cu

E°(Mg 2+ / Mg) \u003d - 2,36 V

E°(2H + /H2) = 0,00 V

E°(Cu 2+ / Cu) = +0,34 V

E°(Fe 2+ / Fe) \u003d - 0,44 V

За да се определи реакцията на EPC,необходимо е да се знае разликата в потенциала на окислителя и потенциала на агента

EPC \u003d E 0 ок - E 0 изход

EPC = - 0,44 - (- 2,36) = 1,92 V
EPC = 0,00 - (- 2,36) = 2,36 V
EPC = + 0,34 - (- 2,36) \u003d 2,70 V

Мустаците отгатване реакции могат да протичат направо, т.к їх ЕРС > 0.

Константа на собствения капитал.

Ако обвинявате необходимостта от конкретна стъпка, за да надхвърлите реакцията, тогава можете да ускорите постоянната на ревността.

Например за реакцията

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Zastosovuyuchi чинните мас закон, можеш да пишеш

K = C Zn 2+ /C Cu 2+

Тук изравнителна константапоказва еднакво важни spivvіdnoshennia концентрации на йони в цинк и midi.

Стойността на изравнителната константа може да се промени чрез замразяване река Нернст

E=E° + (0,059/ н) lg (C добре /C слънце)

Нека представим стойността на стандартните потенциали на двойките Zn/Zn 2+ и Cu/Cu 2+, знаем

E0 Zn/Zn2+ = -0,76 + (0,59/2)logC Zn/Zn2 ta E0 Cu/Cu2+ = +0,34 + (0,59/2)lgC Cu/Cu2+

Станете ревниви E0 Zn/Zn2+ = E0 Cu/Cu2+, tobto.

0,76 + (0,59/2) logC Zn 2 = +0,34 + (0,59/2) logC Cu 2+, звездите са приемливи

(0,59/2) (lgC Zn 2 - lgC Cu 2+) = 0,34 - (-0,76)

logK = log (C Zn2+ /C Cu2+) = 2(0,34 - (-0,76)) / 0,059 = 37,7

Стойността на равната константа показва, че реакцията може да бъде остатъчна, т.е. doti, докато концентрацията на йони в mid-stane е 10 37,7 пъти по-малка, концентрацията на йони в цинка е по-ниска.

Константа на собствения капиталі оксидно-воден потенциалобвързано с изписана формула:

lgK \u003d (E 1 0 -E 2 0) n / 0,059, де

K - константа на изравняване

E 1 0 и E 2 0

n е броят на електроните, които се считат за излишни или окислителни.

Yakscho E 1 0 > E 2 0 след това lgK > 0 и K > 1. Също така, реакцията протича по права линия (ядосана вдясно) и въпреки че разликата (E 1 0 - E 2 0) е голяма, все още остава достатъчно.

Навпаки, якшо E 1 0< E 2 0 , то K будет очень мала . Реакцията протича директно, т.к равни силно изместени наляво. Тъй като разликата (E 1 0 - E 2 0) е незначителна, то і K ≈ 1 и реакцията не отива до края, така че не можете да създадете необходимите умове за другите.

знаейки стойността на изравнителната константаБез да навлиза в подробности, може да се прецени дълбочината на химическата реакция. Имайте предвид, че като се има предвид стойността на стандартните потенциали, е невъзможно да се посочи стабилността на установената равна реакция.

Въз основа на таблицата с окислително-окислителни потенциали е възможно да се изчислят стойностите на изравнителните константи за приблизително 85 000 реакции.

Как да сгънете веригата на галванична клетка?

EPC елемент- Стойността е положителна, т.к в галваничния елемент на робота, за да проникне през него.
EPC стойност на поцинковано копие- сумата от потенциалите на ивици на границите на разделянето на всички фази, но ако има окисление на анода, тогава стойността на катодния потенциал се взема предвид стойността на анодния потенциал.

В този ред, при сгъване на веригата на галванична клетка леворучзапишете електрода, на който се използва окислителен процес (анод),но на дясно- електрод, върху който се използва процес на обновяване (катод).

Фазов кордонобозначен с една граница - |
Електролитно мястона границата на два проводника се обозначават с две характеристики - ||
Rozchini, в yakі zanureniya elektrolitny mіstokнаписани на леворуч и с дясна ръка по различен начин (както е необходимо, концентрацията на разликите се посочва веднага). Компоненти от една фаза, с които се записват през кома.

Например склад диаграма на галванични клетки, При което протича реакцията:

Fe 0 + Cd 2+ = Fe 2+ + Cd 0

За галванична клетка анодът е електрод за заливане, а катодът е кадмий.

анод Fe 0 | Fe2+ | | CD 2+ | CD 0 катод

Ще знаете типични задачи с решения.

Категории