პირდაპირ ოქსიდ-წყლის რეაქციების წინ. ovr-ის შესაძლებლობა და პირდაპირი დინება ოქსიდ-წყლის რეაქციების გავლის შესაძლებლობა

ელექტროდის პოტენციალის გაგება საკმარისი არ არის ფსონამდე Me n + | მე პრო, ალ და ადრე სისტემა დაჟანგული ფორმა | განახლებული ფორმა.იოგოს უწოდებენ ჟანგვის პოტენციალს. ოქსიდ-წყლის პოტენციალს, vymіryanyy სტანდარტული გონებისთვის, ეწოდება სტანდარტული ოქსიდა-წყლის პოტენციალი. ელექტროქიმიაში მიღებულია, რომ ყველა ელექტროდი ტოლია უშუალოდ ინოვაციის პროცესზე ჩასაწერად, ასე რომ ელექტრონები მიიღება:

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

მცენარეების სტანდარტული ჟანგვის-წყლის პოტენციალის მნიშვნელობები საბოლოო ცხრილებში და გამარჯვებული წყლის წყაროებში OVR-ის შესაძლებლობის თერმოდინამიკური ანალიზისთვის.

Mimovilnі რეაქციები ხასიათდება Gibbs ენერგიის ΔG o 298 უარყოფითი მნიშვნელობით. ჟანგვის-გაწითლების რეაქციის გიბსის ენერგია შეიძლება გამოიხატოს, როგორც ელექტრული ღეროს რობოტი, რომელიც მდებარეობს გალვანურ უჯრედში და შეიძლება დაკავშირებული იყოს EPC ელემენტთან. Tsey zv'yazok სტანდარტული გონებისთვის

დე დ გ 0 - რეაქციის სტანდარტული გიბის ენერგია, J; ზ- ელექტრონების მოლების რაოდენობა, რომლებიც გადადიან ჟანგვის აგენტიდან წყალბადში ამ რეაქციაში, მოლი (ის ნაჩვენებია, როგორც მიღებული და მიღებული ელექტრონების ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვანი ჯერადი); ფ- სწრაფი ფარადეი, rіvna 96484 C / mol; დ ე 0 - გალვანური უჯრედის სტანდარტული EPC, რომელიც დაფუძნებულია რეაქციაზე, ხელოვნება.

D მნიშვნელობა ე 0 გამოითვლება ჟანგვის რეაქციის სტანდარტული პოტენციალის მიხედვით და გარდა ჟანგვის აგენტის პოტენციალისა, აუცილებელია გავითვალისწინოთ ოქსიდიზატორის პოტენციალი:

.

ჟანგვის და განახლების რეაქციის სტანდარტული პოტენციალების მნიშვნელობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას თანაბარი რეაქციების მუდმივების გამოსათვლელად, რეაქციის დაწყებიდან გამომდინარე:

ვარსკვლავებს შეუძლიათ აჩვენონ თანაბარი რეაქციის მუდმივი კთანაბარი:

.

დანარჩენი პოსტის გამოცვლის შემდეგ ფі რისევე როგორც სტანდარტული ტემპერატურა 298 K (სტანდარტული პოტენციალის მნიშვნელობების სკალები ინდუცირებულია სტანდარტულ ტემპერატურაზე) და ბუნებრივი ლოგარითმიდან მეათე ვირაზაზე გადასვლის შემდეგ შემომავალი თანასწორობის მუდმივობისთვის. შეხედე:

.

რეაქციის გიბსის ენერგია ემსახურება რეაქციების თერმოდინამიკური შესაძლებლობის და საპირისპირო რეაქციების პირდაპირი ნაკადის დამყარების ნიშანს. რეაქცია თერმოდინამიკურად შესაძლებელიათორემ ჟონავს გაბრაზებული მარჯვნივ, მოსწონს

რეაქცია თერმოდინამიკურად შეუძლებელიათორემ ჟონავს მარჯვნივ, მოსწონს

კონდახი.განვიხილოთ დაჟანგვის შესაძლებლობა მარილმჟავას და კალიუმის ბიქრომატის სტანდარტულ კონცენტრაციებში. გადაამოწმეთ სტანდარტული გიბის ენერგია და თანაბარი რეაქციის მუდმივები ამზომველის დახმარებით.

გამოსავალი. ჩაწერეთ თანაბარი დაჟანგვა-ჟანგვის რეაქცია და დაამატეთ ჟანგვის რეაქცია და განახლება:

შთაგონების () და დაჟანგვის () რეაქციისთვის სტანდარტული პოტენციალების მნიშვნელობა აღებულია ცხრილიდან. 4 დამატებაში. თვლადი D ე 0:

რეაქციის გიბსის ენერგიას ვიყენებთ ფორმულის მიხედვით ∆G o 298 = – z∙F∙∆E o . ელექტრონების მოლების რაოდენობა, როდესაც ის გადადის ჟანგვის აგენტიდან წყალბადზე, დამოკიდებულია თანაბარი რეაქციის სტოქიომეტრულ კოეფიციენტებზე. რეაქციაში მონაწილეობს 1 მოლი K 2 Cr 2 O 7, რომელიც იღებს 6 ელექტრონს 6 იონში Cl - . ამაზე ჩემს რეაქციაში ზ= 6. რეაქციის გიბსის ენერგია სტანდარტულ გონებაში უფრო ძვირია

ჩვენ ვანიჭებთ გათანაბრების მუდმივას:

.

რეაქციისთვის D გ 0 > 0 და კრივნი< 1, следовательно, реакция термодинамически невозможна в стандартных условиях.

ლითონების კოროზია

ლითონების კოროზია- მეტალების განადგურების პროცესი მიამიტურად მიმდინარეობს ზედმეტ გარემოსთან ქიმიური და ელექტროქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად.

ქიმიური კოროზიაშერწყმულია ლითონთან და მშრალ აირებთან (O 2 , SO 2 , H 2 S მჭლე) და იშვიათ არაელექტროლიტებთან (ზეთი, ნაფტა, გაზი).

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

რეაქცია აიხსნება საშუალო ვიბრაციების ისევ ჩაბნელებით.

ელექტროქიმიური კოროზიაეს ხდება მაშინ, როდესაც ლითონები ელექტროლიტებთან კონტაქტშია გალვანური წყვილების შემოდინების ქვეშ, რომლებიც დამნაშავეა (კოროზიული გალვანური წყვილები). ელექტროქიმიური კოროზიით, ორი პროცესი ერთდროულად ხდება:

1) ანოდური პროცესი (ლითონის დაჟანგვა)

Me pro - ne - \u003d Me n +

2) კათოდური პროცესი (ოქსიდიზატორის ინოვაცია)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (როგორც ოქსიდიზატორი - კისენი)

2H + + 2e - \u003d H 2 (როგორც ჟანგვის მჟავა - მჟავა)

მჟავე კოროზია ხდება ნეიტრალურ და ძირითად ჯიშებში, ხოლო წყლის კოროზია ხდება მჟავე ჯიშებში.

კონდახი.ვნახოთ გალვანზირებული და მონიკელებული ფერინგის ელექტროქიმიური კოროზიის პროცესი წყლიან ზედაპირზე (ნეიტრალურ გარემოში) და მარილმჟავაში, დაზიანებულია თუ არა საფარი?

გამოსავალი. ლითონების პოზიციიდან გამომდინარე მთელ რიგ სტანდარტულ ელექტროდულ პოტენციალებში, ცნობილია, რომ თუთია არის ყველაზე აქტიური ლითონი ( B), ქვედა დახურული ( ბ), ხოლო კოროზიულ გალვანურ წყვილში, რომელიც ჩამოყალიბებულია, თუთია იქნება ანოდი, ხოლო თუთია - კათოდი. თუთიის ანოდი განსხვავებულია.

ანოდის პროცესი:

Zn – 2e – = Zn 2+

თუთიიდან ელექტროენერგია უნდა გადავიდეს ცივზე, ხოლო სიცივეს შორის - ელექტროლიტი იჟანგება.

კათოდური პროცესი:

2H + + 2e - \u003d H 2 (მჟავე შუა)

მჟავე გარემოში კოროზიის პროდუქტი არის ZnCl 2-ის სიძლიერე ნეიტრალურ გარემოში - ჰიდროქსიდი Zn (OH) 2:

Zn + 2НCl \u003d ZnCl 2 + H 2

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

ამგვარად თუთიის (ანოდნის) საფარი იცავს დარბაზს კოროზიისგან.

Fe - Ni წყვილში აქტიური მეტალი თავისუფალია ( ბ), ის მოქმედებს როგორც ანოდი და იცის ნანგრევები.

ანოდის პროცესი:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

კათოდური პროცესი:

2H + + 2e - \u003d H 2 (მჟავე შუა)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (ნეიტრალური საშუალო)

მჟავე გარემოში კოროზიის პროდუქტია FeCl 2, ხოლო ნეიტრალურში - Fe (OH) 2, რომელიც ელექტროლიტში მჟავის არსებობისას იჟანგება:

Fe + 2НCl \u003d FeCl 2 + H 2

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

ვისთან ერთად, ყავისფერი ირისის ფუმფულა ბურთულები წყდება.

დარბაზის ნაკლებად აქტიური ლითონებით დაფარვა (კათოდური საფარი) ეფექტურია, დოკები დაზიანებულია.

ქიმიურად სუფთა მეტალი კოროზიის მიმართ მდგრადი, დაბალი ლითონი.

კონდახი.რა მოუწოდებს კოროზიას ჩავუნს?

გამოსავალი. ჩავუნი შეიძლება იყოს ჰეტეროგენული საწყობი. ჩავუნი არის მარილის შენადნობი ნახშირით, მარცვლებით ჩანაცვლებული ცემენტიტი Fe 3 C. Mіzh vіlnym ლითონი და იოგო ნახევრად მოხარშული გალვანური წყვილით. ანოდი ამავე დროს ლითონის იყო, ხოლო კათოდი - ცემენტიტის მარცვლები; აშკარად მარილი (ანოდი) იწყებს გარდაქმნას Fe 2+ იონებად, რომლებიც იძლევიან OH იონებს, რომლებიც დასახლებულია ცემენტიტის მარცვლებზე (კათოდი), მარილის ჰიდროქსიდი (II), რომელიც იჟანგება მაწონით ირჟამდე.

ანოდის პროცესი:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

კათოდური პროცესი:

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

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

მსგავსი ინფორმაცია.

კანის ოქსიდაციურ-ოქსიდაციურ რეაქციებში, რეაქციების ჩათვლით

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

მონაწილეობა მიიღოს ორ დაჟანგვა-ზედმეტ წყვილში - ფლაკონი (Zn) და სხვა დაჟანგული ფორმა (Zn 2+); ჟანგვის (Cu 2+) და ეს არის იგივე ფორმა (Cu). ჟანგვის და გაფართოებული შენობების სამყაროში მოცემული ფსონი є ჟანგვის და დამადასტურებელი ან ელექტრული პოტენციალი, რაც ნიშნავს, de Ox - დაჟანგული ფორმა, წითელი - განახლებული ფორმა (მაგალითად, , ). შეუძლებელია პოტენციალის აბსოლუტური მნიშვნელობის გაუფასურება, ამიტომ აუცილებელია სტანდარტის დამორჩილება, მაგალითად, სტანდარტული წყლის ელექტროდი.

სტანდარტული წყლის ელექტროდიიგი შედგება პლატინის ფირფიტისგან, რომელიც დაფარულია პლატინის თხელი ფხვნილით, მოქცეული გოგირდის მჟავით წყალში იონების კონცენტრაციით, რაც არის 1 მოლ/ლ. გარეცხეთ ელექტროდი გაზის მსგავსი წყლის ჭავლით 1013 10 5 Pa წნევის ქვეშ 298 K ტემპერატურაზე. პლატინის ზედაპირზე ხდება საპირისპირო რეაქცია, როგორც თქვენ წარმოიდგინეთ:

2H + + 2 H 2 .

ასეთი ელექტროდის პოტენციალი მიიღეთ ნული: (პოტენციური გაფართოება - ვოლტი).

ვიმირიანების სტანდარტული პოტენციალი ან დაზღვევა დიდი რაოდენობით ოქსიდ-საშრობი წყვილებისთვის (navreaktsiy) და მითითებულია ცხრილებში. Მაგალითად, . ჩიმ მეტიღირებულება, მეტი ძლიერი ჟანგვისє დაჟანგული ფორმა (Оx) цієї pari. ჩიმ ნაკლებიპოტენციალის ღირებულება, მეტი ძლიერი მეგზური- განახლებულია ოქსიდ-წითელი ფსონის ფორმა (წითელი).

ე.წ ლითონის ძაბვების ელექტროქიმიური სერია (ლითონის აქტივობის რაოდენობა):

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

E0< 0 E 0 =0 E 0 > 0

სერია იწყება ყველაზე აქტიური ლითონებით (ფხვნილი) და მთავრდება „კეთილშობილებით“. მნიშვნელოვანი ჟანგვის ლითონები. მეტალის მწკრივში უფრო მძლავრი როზტაშოვანით, უძლიერესი გავლენის მქონე ავტორიტეტებით, ძალაუფლების სურნელით, სურნელი შეიძლება მოიხსნას როზჩინოვის მარილებიდან, სწორად დადგეს. ლითონები, roztashovanі წყალი, vitіsnyatіt yogo іz razchinіv მჟავები (crim HNO 3 і H 2 SO 4 conc).

მშვიდ ხასიათზე, თუ სისტემა ცნობილია არასტანდარტულ გონებაში, ის ჩნდება

,

დე - სისტემის პოტენციალი არასტანდარტული გონებისთვის, V;

– სისტემური პოტენციალი სტანდარტული გონებისთვის, V;

R – უნივერსალური გაზის ფოლადი (8,31 ჯ/მოლ K);

T-ტემპერატურა, K;

n არის ელექტრონების რაოდენობა, რომელიც აქვს პროცესს;

F არის ფარადეის რიცხვი (96500 კ/მოლი);

A, c – პროცესში მონაწილეთა დაჟანგული და მიღებული ფორმების დამატებითი კონცენტრაციები (მოლ/ლ), სტოქიომეტრიული კოეფიციენტების დონეზე.

მყარი მეტყველებისა და წყლის კონცენტრაცია აღებულია როგორც ერთი.

298 K ტემპერატურაზე, R და F რიცხვითი მნიშვნელობების ჩანაცვლების შემდეგ,

ნერნსტის თანაბარი უყურებს სანახაობას:

. (2)

ასე რომ, napіvreaktsії-სთვის

Û

მდინარე ნერნსტი

ელექტროდის პოტენციალების ვიკორისტური მნიშვნელობა შეიძლება პირდაპირ იყოს დაკავშირებული ჟანგვა-ჟანგვის რეაქციის მიმიკურ გადაჭარბებასთან. OVR-ის მსვლელობისას ელექტრონიკა მუდმივად იცვლება ფსონის სახით, ქარის შურისძიების მიზნით, ფსონზე, ჟანგვის აგენტზე შურისძიების მიზნით. საგრძნობლად

Electrodniy ფსონების პოტენციალი შურისძიების ოქსიდი;

სტანდარტულ OVR გონებაში, EPC-ში მიმიკის შესაძლებლობის დასადგენად, შეგიძლიათ დააჩქაროთ ΔG 0 298 მნიშვნელობები რეაქციისთვის. ΔG 0298-ის უარყოფითი მნიშვნელობა იგივეა, რაც EPC-ის დადებითი მნიშვნელობა, რომ ვისაუბროთ იმაზე, რომ სტანდარტულ გონებაში 298 K-ზე რეაქცია შეიძლება სასწაულებრივად მიმდინარეობდეს, ზარზე ენერგიის დამატების გარეშე.

გონებაში OVR-ის საპირისპირო ცვლილების შემთხვევაში p = const і V = const გიბსის ენერგიის ცვლილება უფრო ეფექტურია ელექტრული რობოტის Ael.-სთვის, რომელიც შექმნილია სისტემის მიერ.

∆G 0 = - აელ.

OB ფსონის პოტენციალი გამოითვლება Nerist-ის თანატოლებისთვის, როგორც ხედავთ

E \u003d E 0 + 0,059 a დაჟანგული.

N lg ხილული.

EPC = E 0 ოქსიდი. - E 0 ჩანს. ; 3 ირონია / Z პროდ. = 1/კ

რეაგენტების და პროდუქტების თანაბარი აქტივობის დონეზე EPC-ის თანაბარი მნიშვნელობა გახდება ნულის ტოლი და ვირუსი იქნება ლოგარითმის ნიშანი 1/K, შემდეგ ln1/K = ln1 - lnK; ln1=0

O = ∆E 0 +(R T/n F) ln

ΔЕ 0 - (R T/n F) lnK

ან +n ∙ F Δ E 0 = RT lnK

- n F ΔE 0 = ΔG

თერმოდინამიკის II კანონის მიხედვით, აღარ არსებობს პროცესები, რომლებიც შეიძლება Δ გ<0, то реакция ОВР идет слева направо, только если ЭДС>0.

∆Gp = -RT lnK = -nF ∆E 0

როგორც ძლიერი ოქსიდი ურთიერთქმედებს ძლიერ აგენტთან, არსებობს ცალმხრივი პროცესი. Vіn mayzhe გაჟონვის ნარჩენი, tk. იოგოს პროდუქტები ჟღერს იატაკიდან zі სუსტად გამოხატული ჟანგვის-ავტორიტეტული ძალებით. დაბალი წყლის შემცველობით, გარე გამოსვლებისა და რეაქციის პროდუქტების ოქსიდ-წყლის აქტივობა ორმხრივი პროცესია. პროცესების პირდაპირობის გამოთვლების შესაფასებლად, G 0 რეაგენტების და რეაქციის პროდუქტების მნიშვნელობები კოროზიულია, ხოლო OVR-ის okremnaya წვეთისთვის, რომელიც ხდება წყლის განზავებაში t \u003d 25 0 C ტემპერატურაზე, 101 kPa, ეს შეიძლება შეფასდეს ნორმალური ელექტროდის პოტენციალის მნიშვნელობებით.

სხვადასხვა სისტემის ელექტროდების პოტენციალის დაყენებით, შესაძლებელია პირდაპირ განისაზღვროს ნებისმიერი OVR პროტიკატიმიდან.

სტანდარტული ე.რ.ს. გალვანური ელემენტის E 0 დაკავშირებულია Gibbs-ის სტანდარტულ ენერგიასთან G 0 მიედინება spivvіdshnennia-ზე რეაქციის ელემენტში.

∆G 0 =-nF ∆E 0

მეორე მხარეს, ∆G 0 დაკავშირებულია გათანაბრების მუდმივთან, სანამ რეაქცია ტოლდება.

n F ΔE 0 = 2.3 RT lgK

lgK = n F Δ E 0 / 2.3 RT

lgK = n ∙ ΔE 0 / 0.059

Q შეიძლება მიეცეს რობოტს, როგორც ცვლილებების რაოდენობა ელექტრული პროცესის საათში nF (n არის ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც შეიძლება გადავიდეს გამტარიდან ჟანგვის აგენტზე რეაქციის ელემენტარულ აქტში, F არის მუდმივი ფარადეი), გამრავლებული პოტენციალის E სხვაობით ელექტროდებს შორის

ΔG= - n F Δ E

OVR-სთვის T = 298 ΔG 0 = - n F ΔE 0

გონებისთვის, რომლებიც სტანდარტად ითვლება, სისტემისთვის

ხარი + ნე↔წითელიელექტრული პოტენციალი მიეკუთვნება ნერნსტის ტოლებს

E o x / წითელი \u003d E 0 0 x / წითელი - (RT / n F) ln (C (წითელი) / C (Ox))

E ox / Red და E 0 ox / Red - ელექტროდი და სისტემის სტანდარტული პოტენციალი.

n არის ელექტრონების რაოდენობა, რომელსაც აქვს პროცესი.

შთაგონებული და დაჟანგული ფორმების C(წითელი) და C ox მოლარული კონცენტრაციები.

E ox / Red \u003d E 0 ox / Red - (0,059 / n) lg C (წითელი) / C (Ox)

ან

Მაგალითად:

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

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

აირჩიეთ კალიუმის ჰალოდიდი FeCl 3-ის სახელმძღვანელოდ

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

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

მაგიდის უკან: E 0 Fe 3+ / Fe +2 \u003d + 0.77B

E 0 F2/2F- = + 2.86B

E 0 Cl2/2Cl- = + 1.36B

E 0 Br2/2Br- = +1.07B

E 0 I 2/2 I - = +0.54B< 0.77 B

შეგვიძლია გამოვთვალოთ f.f.s. KI-სთვის ჰოლოგენიდების მონაწილეობისთვის

ΔE 0298 \u003d E 0 ოქსიდი. - E 0 ჩანს. \u003d 0.77 - 0.54 \u003d 0.23V\u003e 0. მხოლოდ კალიუმის იოდიდი იქნება

გიბსის რეაქციის ენერგიის შეცვლა

ΔGreactions = ∑ΔG0298f(kіnevі) - ∑ΔG0298f(დღესასწაულები)

რეაქციის გამოყენებისას 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O

გიბსის ენერგია განათებისთვის

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

გალვანური ელემენტი ფართოდ გამოიყენება ტელეფონებში, სათამაშოებში, სასიგნალო სისტემებში და სხვა. Oskіlki აქსესუარების სპექტრი, რომელშიც მშრალი ელემენტები არის მონაცვლე, თუნდაც ფართო და, უფრო მეტიც, ისინი საჭიროებენ პერიოდულ ჩანაცვლებას.

ელექტროლიზი - პროცესების თანმიმდევრობა, რომელიც მიმდინარეობს ელექტროდებზე ელექტროლიტის დიზაინისა და დნობის გზით ელექტრული ნაკადის გავლისას. ელექტროლიტები სხვადასხვა სახის გამტარებია. ელექტროლიზის დროს კათოდი უნდა იყოს გადამზიდავი (ელექტრონების მიღება კატიონიდან), ხოლო ანოდი - ოქსიდიზატორი (ელექტრონების მიღება ანიონებიდან). ელექტროლიზის არსი განისაზღვრება ქიმიური რეაქციების ელექტრული ენერგიის გავლენით - შთაგონება კათოდზე (K) და დაჟანგვა ანოდზე (A). ამ პროცესებს ელექტროენერგიის და ელექტროჟანგვის პროცესებს (რეაქციებს) უწოდებენ. აღსანიშნავია, რომ ელექტრული სტრუმის ჟანგვის ეფექტს აქვს მრავალფეროვანი სიძლიერე ქიმიური ჟანგვის აგენტებისა და ვიბრატორების შესაქმნელად. ელექტრული საფარის და rozchinіv elektrolіtіv გამოკვლევა.

მარილის ელექტროლიზი

1) ყველა ლითონის კატიონი გამოიყენება კათოდებზე:

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

2) მჟავე მჟავების ანიონები იჟანგება ანოდზე:

A(+): 2Cl¯ - 2e-→Cl2

3) ცისინის მჟავების ანიონური მჟავები ხსნის ჰიდროფობიურ მჟავას ოქსიდს და მჟავას:

A(+): 2SO42ˉ - 4e- → 2SO3 + O2

ელექტროლიტების წყლის კლასის ელექტროლიზი

საცალო ვაჭრობის ბუნება, ელექტროდების მასალა, მათზე სტრუმის სიძლიერე და სხვა ფაქტორები დიდ სტიმულს აძლევს ელექტროლიზის პროცესს და საბოლოო პროდუქტების ბუნებას. ელექტროლიტების, ჰიდრატირებული კათიონებისა და ანიონების წყალხსნარებში არის წყლის მოლეკულები, რომლებიც ასევე შეიძლება დაექვემდებაროს ელექტროქიმიურ დაჟანგვას. ვინაიდან იგივე ელექტროქიმიური პროცესები მიმდინარეობს ელექტროდებზე ელექტროლიზის დროს, დეპონირდება ელექტროქიმიური სისტემების ელექტროქიმიური პოტენციალის მნიშვნელობის გამო.

ანოდური პროცესები.

მეტყველების ელექტროლიზის დროს ვიკორი ინერტულია, რომელიც არ იცვლება ანოდების (გრაფიტი, პლატინა) და საცალო ანოდების ელექტროლიზის პროცესში, რომლებიც ელექტროლიზის პროცესში უფრო ადვილად იჟანგება, ქვედა ანიონებს (თუთიისგან, ნიკელის, ვერცხლისგან). , მიდი და სხვა ლითონები).

1) არამჟავე მჟავების ანიონები (S2?, I?, Br?, Cl?) მათი საკმარისი კონცენტრაციით ადვილად იჟანგება მსგავსი მარტივი გამოსვლებისთვის.

2) მდელოების წყალხსნარების, მჟავე მჟავების და მათი მარილების, აგრეთვე ჰიდროფთორმჟავას და ფტორის ელექტროქიმიური დამუშავებისას შეინიშნება წყლის ელექტროქიმიური დაჟანგვა:

გუბე ვარდები: 4OH¯ - 4e- → O2 + 2H2O

მჟავე და ნეიტრალურ ჯიშებში: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+

Zastosuvannya elektrolizu. ელექტროლიზის გზით ჯანსაღი პროდუქტების მოცილება საშუალებას იძლევა უბრალოდ (სტრუმის სიმტკიცის რეგულირება) კონსისტენციის გამკვრივება და პროცესის წარმართვა, რის გამოც შესაძლებელია პროცესის მორგება, როგორც "რბილი", ასე რომ, მოსაზღვრე "zhorst" გონება, ჟანგვის ან დაჟანგვის უფრო ძლიერია, otrimuyuchi. H2 და O2 წყლიდან, C12 NaCl-ის წყალხსნარებიდან, F2 KF-ის KH2F3-ში დნობის შედეგად წარმოიქმნება ელექტროლიზით.

ჰიდროელექტრული მეტალურგია წარმოადგენს ფერადი ლითონების მეტალურგიის მნიშვნელოვან ნაწილს (Сu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); ეს იქნება zastosovuєtsya ასევე შერჩევის კეთილშობილური და rozsіyanih ლითონები, Mn, Cr. ამის შემდეგ ხდება ლითონის კათოდური ხედვის ელექტროლიზი შუამავლების გარეშე, რადგან ღვინოები რუდიდან როზჩინში გადადის და როზჩინი საჭიროებს გაწმენდას. ასეთი პროცესი ელექტროექსტრაქცია. ელექტროლიზის zastosovuyt ასევე დასუფთავების ლითონის - ელექტროლიტური. გადამუშავება (ელექტროგადამუშავება). ეს პროცესი ხორციელდება ფერმენტირებული ლითონის ანოდური გამოყოფისა და შორეული კათოდური დალექვისას. დამუშავება და ელექტრომოპოვება ხორციელდება იშვიათი ელექტროდებით ვერცხლისწყლისა და ამალგამებისგან (ამალგამის მეტალურგია) და მყარი ლითონების ელექტროდებით.

ელექტროლიზი rozmeltiv elektrolitiv - მნიშვნელოვანი გზა ვირობნიცთვა მრავალი სხვა. ლითონები. ასე, მაგალითად, ალუმინის-იასამნის ამოღება ხდება კრიოლიტ-ალუმინის დნობის ელექტროლიზით (Na3AlF6 + A12O3), გოგირდის გაწმენდა ამოღებულია ელექტროლიზით. დახვეწა. ამ შემთხვევაში, A1 დნობა უნდა იყოს ანოდი, რომელიც შეიძლება შეიცავდეს 35%-მდე Cu (შემჭიდროდ) და ის, რაც არის ელექტრო აბაზანის ფსკერზე. აბაზანის შუა ბურთულა უნდა შეიცავდეს ВаС12, A1F3 და NaF-ს, ხოლო ზედა - რაფინერის დნობას. A1 i є კათოდი.

ელექტროლიზით დნება მაგნიუმის ქლორიდი და წყლის კარნალიტი - მაქს. Mg-ის მოპოვების ყველაზე ფართო გზა. გამოსაშვებზე. ვიკორისტის ელექტროლიტური დნობის სასწორები გუბეებისა და ტუტე-მიწის ფლობისთვის. ლითონები, Be, Ti, W, Mo, Zr, U და in.

ელექტროლიტისთვის. ლითონების ამოღების გზებს ასევე ეცნობა ლითონის იონები, სხვა, უფრო ელექტრო შეზღუდვა. ლითონის. ლითონების გამოყენება წყლის გამაძლიერებლებში ასევე ხშირად მოიცავს ელექტროლიზის სტადიას - ელექტროქიმიას. წყლის იონიზაცია და იონების დალექვა მეტალში ელექტრონების ტალღისთვის, რომელიც ვიბრირებს მასთან. მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ძილიანი ხედვის ან დეკემბრის გახსნის პროცესები. ლითონის, ხერხი ლითონის ხედვა იქ movlyav. წყალი კათოდზე და კომპონენტების ადსორბცია ელექტროდებზე. ელექტროლიზი vikoristovuyut მომზადების ლითონის. ფხვნილები ამოცანები წმ.

აკუმულატორი ელექტრო (ტიპის ლათ. აკუმულატორი-სელექტორი, აკუმულატორი), ქიმ. ძერელა სტრუმა ბაგატორასე დიი. დატენვისას გამოიძახეთ. გერელა ელექტრო. ბატარეის სტრიქონი აგროვებს ენერგიას, ისევე როგორც ქიმიკატების შემდგომ გამონადენის დროს. r-tsії შუამავალი გადაცვლის გარეშე. მე ახალი ვარ ელექტრიკოსთან და თავს ძველ სახლში ვხედავ. ლანცეუგი. რობოტიკის პრინციპის მიღმა და საბაზისო. კონსტრუქციის ელემენტებზე, ბატარეებზე გავლენას ახდენენ არა გალვანური ელემენტები, არამედ ელექტრული სქემები, ისევე როგორც აკუმულატორების მაქციების მთლიანი შტრიხების ფორმირების წრე. ამიტომ, ბატარეის დატენვის შემდეგ, შეგიძლიათ ხელახლა დატენოთ ჭიშკარში გამავალი ნაკადი პირდაპირ: მკლავზე. ელექტროდი არის utvoryuєtsya at tsimu okislyuvach, ნეგატიურ-მკვლევარზე.

მაქს. ფართო ტყვიმჟავა ბატარეები, ხშირად sv. ასევე მჟავე. Їhnya diya ეფუძნება r-tsії:

კოროზია არის ლითონის მიმიკური განადგურების პროცესი ფიზიქიმიის შემდეგ. vzaєmodії іz navkolishnіm sredovischem. მექანიზმის უკან: ქიმიური და ელექტროქიმიური.

ლითონის ქიმიური განადგურება იოდის დაჟანგვის დროს ელექტრული ჭავლის ვინიფიკაციის გარეშე. ლითონის ელექტროქიმიური განადგურება ელექტრული საყრდენის შუაში ელექტრო გამანადგურებელი სისტემის შუაში.

კოროზია ძრავების, გაზის ტურბინების, სარაკეტო გამშვებების ნაწილებსა და კვანძებზე. ქიმიური კოროზია ხდება ლითონის დამუშავების პროცესში მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე.

ელექტროქიმიური კოროზია შეიძლება მოხდეს: ელექტროლიტებში, ნიადაგში, ნებისმიერი წყლის გაზის ატმოსფეროში.

როგორც კოროზიისგან დაცვა, შესაძლებელია შეწყდეს ნებისმიერი სახის საფარის გამოყენება, თითქოს საჭირო იყოს კოროზიის ელემენტის ხელახლა გაკეთება (პასიური მეთოდი).

ბარვისტეს საფარი, პოლიმერული საფარი და მინანქარი დამნაშავეა, პირველ რიგში ყველაფერში აკრძალეთ წვდომა სიმჟავესა და ვოლოგიაზე. ხშირად, საფარი ასევე ჩერდება, მაგალითად, გახდა სხვა ლითონები, როგორიცაა თუთია, კალა, ქრომი, ნიკელი. თუთიის საფარი იცავს ფოლადს, თუ ის ხშირად დაფარულია. თუთიას აქვს უარყოფითი პოტენციალი და პირველ რიგში კოროზირდება. ისინი Zn2+ ტოქსიკურია. ქილების მომზადებისას დაადეთ დაფა, დაფარული თუნუქის ბურთით. გალავანიზებული ჟერსტის ზედაპირზე ბურთის გახეხვისას თუნუქის კოროზია ხდება, მეტიც, გამაგრდება, იწყებს ცივებას, რომ თუნუქს აქვს მეტი დადებითი პოტენციალი. ლითონის კოროზიისგან დაცვის კიდევ ერთი შესაძლებლობა არის დამცავი ელექტროდის დაყენება დიდი უარყოფითი პოტენციალით, მაგალითად, თუთია ან მაგნიუმი. ვისთვისაც სპეციალურად შექმნილია კოროზიული ელემენტი. ლითონი, რომელიც დაცულია, მოქმედებს როგორც კათოდი და ამ სახის ფარს კათოდური ფარი ეწოდება. როზჩინის ელექტროდს უწოდებენ სარბენი დაცვის ანოდს. ეს მეთოდი გამოიყენება საზღვაო გემების, ხიდების, ქვაბის დანადგარების, მიწისქვეშა მილების კოროზიისგან დასაცავად. გემის კორპუსის დასაცავად, თუთიის ფირფიტები დამაგრებულია კორპუსის გარე მხარეს.

გარდა იმისა, რომ სიცივისგან თუთიისა და მაგნიუმის პოტენციალის გათანაბრება ხდება, სუნს შეიძლება ჰქონდეს უფრო დიდი უარყოფითი პოტენციალი. დაიცავით ოქსიდის დნობის ზედაპირზე შემდგომში სუნის კოროზია, რადგან ის იცავს ლითონს შემდგომი კოროზიისგან. ასეთი აბაზანის მიღებას ლითონის პასივაცია ეწოდება. ალუმინის її posilyuyut ანოდური ჟანგვის (anoduvannya). როდესაც ფოლადს ემატება მცირე რაოდენობით ქრომი, ლითონის ზედაპირზე ოქსიდის დნობა იქმნება. უჟანგავი ფოლადის ქრომის ნაცვლად - 12-ზე მეტი vіdsotkіv.

კათოდური დაცვა კოროზიისგან

კათოდური ელექტროქიმიური დაცვა კოროზიის სახით zastosovuetsya მაშინ, თუ ლითონი, რომელიც დაცულია, არ არის სუსტი პასივაციისთვის. ეს არის ლითონის დაცვის ერთ-ერთი მთავარი ტიპი კოროზიისგან. კათოდური დამცავი არსი არის პოლარიზება უარყოფითი პოლუსზე ოვალური შტრიხის დონის დამატებით, რაც ახდენს კოროზიული ელემენტების კათოდების პოლარიზებას და პოტენციურ მნიშვნელობას ანოდის მნიშვნელობებს უახლოვდება. სტრუმის დადებითი პოლუსი მიმაგრებულია ანოდზე. სტრუქტურის ნებისმიერი კოროზიის შემთხვევაში, რომელიც დაცულია, ის შეიძლება ნულამდე შემცირდეს. ანოდი თანდათან იშლება და საჭიროა მისი პერიოდული შეცვლა.

Іsnuє kіlka ვარიანტები კათოდური დაცვისთვის: - ელექტრული ნაკადის ჟერელის გარედან პოლარიზაცია; კათოდური პროცესის სიჩქარის ცვლილება (მაგალითად, ელექტროენერგიის დეაერაცია); კონტაქტი მეტალთან, რომელსაც აქვს ძლიერი კოროზიის პოტენციალი ამ გარემოში, უფრო ელექტროუარყოფითია (ე.წ. დამცავი ფარი).

ელექტრული შტრიხის ოვნიშნი ძერელში პოლარიზაცია უფრო ხშირად ხდება სპორების დასაცავად, რომლებიც გვხვდება მიწასთან, წყალთან (გემების ფსკერი თხელია). გარდა ამისა, ამ ტიპის კოროზიისგან დაცვა გამოიყენება თუთიის, კალის, ალუმინის და სხვა შენადნობების, ტიტანის, სპილენძის და სხვა შენადნობების, ტყვიის, ასევე მაღალი ქრომის, ნახშირბადის, შენადნობიანი (როგორც დაბალი და მაღალი შენადნობის) ფოლადებზე.

ემსახურება როგორც strum dzherel ემსახურება როგორც კათოდური დამცავი სადგური, რადგან ის შედგება vipryamlyach (ტრანსფორმატორი), strum მიმწოდებელი იმ წერტილამდე, რომელიც დაცულია, ანოდის დამიწების ელექტროდი, ანოდი ელექტროდი და ანოდი კაბელი.

კათოდნიუს ზაქისტი zastosovuetsya მოსწონს დამოუკიდებელი, და დანამატი სახის კოროზიული zahistu.

მთავარი კრიტერიუმი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას კათოდური დაცვის ეფექტურობის შესაფასებლად, არის დაცვის პოტენციალი. მოდით დავასახელოთ პოტენციალი, გარკვეული სახის კოროზიული მეტალი ნავკოლიშნიური შუა ადგილის მომღერალ გონებაში, ის იძენს ყველაზე დაბალ (რაც შეიძლება მცირე) მნიშვნელობას.

Vikoristan კათოდური zahistu აქვს nedolіki. ერთ-ერთი მათგანია პერეზაჰისტის საფრთხე. პერეზახისტს ეშინია იმ ობიექტის დიდი პოტენციალისა, რომელიც დაცულია, ნეგატიურ წვერში. ვინც ჩანს. შედეგად - ruinuvannya მჟავე საფარი, წყლის sprayed ლითონის, კოროზიული cracking.

მფარველი ზახისტი(სავარძლის ტარება)

მრავალფეროვანი კათოდური დაცვა დამცავია. როდესაც vikoristanny tread დაცვის ობიექტი, რომელიც დაცულია, ლითონის მოდის უფრო დიდი ელექტროუარყოფითი პოტენციალი. ამით იშლება არა სტრუქტურა, არამედ მფარველი. წლების განმავლობაში დამცავი კოროზირდება და საჭიროა მისი შეცვლა ახლით.

დამცავი დაცვა ეფექტურია დეპრესიების დროს, თუ დამცავსა და შუა შუას შორის არის მცირე გარდამავალი ოპირი.

ტყავის დამცავს აქვს დაცვის მაქსიმალური რადიუსი, რაც არის მაქსიმალური შესაძლო მანძილი, რომელზედაც შესაძლებელია დამცავი ეფექტის გაფუჭების გარეშე დანახვა. Zastosovuetsya tread დაცვა ყველაზე ხშირად, თუ ეს შეუძლებელია, მნიშვნელოვანია, რომ ეს ძვირი გამოიწვიოს დიზაინი strum.

პროტექტორები vikoristovuyutsya for zakhistu sporuds ნეიტრალურ გარემოში (ზღვის და მდინარის წყალი, ისევ, ნიადაგი და შიგნით.).

ვიკორისტი დამცავების დასამზადებლად გამოიყენება ასეთი ლითონები: მაგნიუმი, თუთია, რკინა, ალუმინი. სუფთა ლითონები არ აძლევენ თავიანთ ფუნქციებს მთელ სამყაროს, ასე რომ, როდესაც დამცავი მზადდება, ისინი ადვილად მოერგება.

Zalіznі დამცავი დამზადებულია ნახშირბადოვანი ფოლადისგან ან სუფთა გალიზასგან.

კოროზიის ინჰიბიტორები, ქიმიური კომპოზიციები ან კომპოზიციები, რომელთა არსებობა მცირე რაოდენობით აგრესიულ გარემოში ზრდის ლითონების კოროზიას. Zahisna diya іngіbіtorіv korozії zaumovlenа zmіnou stanu surfіnі metal vnaslіdok adsorptії (adsorptії іngіbіtori korozії) або dіya іnami іnіbіtorіv korutіnіmіm მნიშვნელოვანი. ნარჩენი ფილის ზედაპირზე, თითქოს უფრო თხელი იყოს საფარის კონვერტაციის დაცვისთვის (დაყოფა კოროზიისგან დაცვა). Upovіlnennya koroz_ї vіdbuvaєtsya მეშვეობით zmenshennya ploshchі აქტიური surfy ლითონის და zmіni energії aktivії elektrodnih reaktsіy, scho ლიმიტი დასაკეცი korozіyny პროცესი. კოროზიის ინჰიბიტორებს შეუძლიათ გაანათონ ანოდის განსხვავება და გაზარდონ ლითონის პასივაცია (ანოდური კოროზიის ინჰიბიტორები), შეამცირონ კათოდური პროცესის სტაბილურობა (კათოდური კოროზიის ინჰიბიტორები) ან გააუმჯობესონ პროცესების დაზიანება (კოროზიის კოროზიის ინჰიბიტორები).

ოქსიდაციურ-ოქსიდაციური პოტენციალის მნიშვნელობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოქსიდაციურ-ჟანგვითი რეაქციების პირდაპირი ნაკადის შესაფასებლად. Vihodjachi z vnyannia (7.4), როგორც po'yazu პოტენციური napіvreaktsiy zmіnoy volnoї energії Gibbs DG, და გახსოვდეთ, რომ ნებისმიერი ქიმიური პროცესის გავლის შესაძლებლობა იგულისხმება:

ოქსიდ-წყლის რეაქცია სასწაულებრივად წარიმართება ისეთი სწორი ხაზით, ოქსიდ-წყლის პოტენციალის უფრო დიდი მატებით, ის იმოქმედებს როგორც ოქსიდიზატორი ტემპერატურის თვალსაზრისით უფრო დაბალი პოტენციალის მქონე სითბოს რეაქციაზე.

მისთვის უსაფრთხოა, რომ ცხრილებში j 0-ის მნიშვნელობა მითითებულია უშუალოდ ერთზე რეაქციაზე - დაჟანგვაზე.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს ჟანგვის რეაქცია, სანამ გალვანური უჯრედის რეაქციის პოტენციალის სხვაობა დადებითია.

მსოფლიოში, რეაქციებში დაჟანგული და მიღებული ფორმების კონცენტრაციის რეაქცია იცვლება ისე, რომ იცვლება ოქსიდიზატორის პოტენციალი და იზრდება აგენტის პოტენციალი. შედეგად იცვლება პოტენციალთა განსხვავება, პროცესის დამრღვევი ძალა სუსტია. ოქსიდი-წყლის რეაქცია გაგრძელდება მანამ, სანამ რეაქციის პოტენციალი არ გახდება თანაბარი. პოტენციალთა თანასწორობისთვის სისტემა აღჭურვილია ქიმიური ტოლერანტობით.

უპირველეს ყოვლისა, ანალოგიურად, რეაქციის სტანდარტული პოტენციალი შეიძლება შეიცვალოს კვების თვალსაზრისით - როგორც ისინი აგებულია, ჟანგვის აგენტის ფუნქცია სრულიად განსხვავებულია. რომელი სტანდარტული პოტენციალის დასაბუთება შესაძლებელია ერთი სახის. მაგალითად, თუთია (j 0 \u003d -0.76) დაამატებს (ამოიღებს) სპილენძს (j 0 \u003d +0.34) მარილის წყლის დონიდან, ამ განსხვავების ნებისმიერი პრაქტიკული კონცენტრაციით. მაგრამ, ვინაიდან სტანდარტულ პოტენციალებს შორის სხვაობა მცირეა (სტანდარტული პოტენციალი ახლოსაა), აუცილებელია ეფექტური პოტენციალების განვითარება თანაბარი კონცენტრაციით (7.2).
ახალი რეაქციები.

კონდახი 12დააყენეთ შესაძლებლობა, რომ რეაქცია პირდაპირ გაგრძელდეს

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

გამოსავალი.სიმძლავრის შესამოწმებლად რეაქციას ვწერთ იონურ ფორმაში, ვყოფთ რეაქციებზე და ვწერთ რეაქციების სტანდარტულ პოტენციალებს:

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

1) Br 2+2? = 2Br -; j 0 \u003d 1.09 B,

2) PbO2+4H++2? = Pb 2+ + 2H 2 O; j 0 \u003d 1,46 ვ.

ვირაზას მიღმა (7.4) Dj \u003d j ok-la - j east-la \u003d 1.46 - 1.09 \u003d 0.37> 0.

მამა, დ.გ< 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 .

კონდახი 13განსაზღვრეთ ოქსიდ-წყლის რეაქციების გადაჭარბების შესაძლებლობა

ა) HBrO + HIO \u003d HBrO 3 + HI,

ბ) HBrO + HIO = HBr + HIO3.

გამოსავალი.მოდით ჩამოვწეროთ სხვადასხვა ტიპის რეაქციები და სხვადასხვა პოტენციალი: რეაქციისთვის ა)

BrO 3 - + 5H + +4? = HBrO + 2H2O; j 0 \u003d 1.45 B,

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

ვიკორისტი ტოლია (7.3), ჩვენ ვიცით განსხვავება ოქსიდ-წყლის პოტენციალებში

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 აღდგენა \u003d 0.99 - 1.45 \u003d -0.46 ვ.

Oskilki Dj 0< 0, то DG >0, მაშინ რეაქცია შეუძლებელია (ის პირდაპირ მოედინება).

რეაქციისთვის ბ)

НBrO + H++ 2? = Br - + H 2 O; j 0 \u003d 1.33 B,

IO 3 - +5H++4? = HIO + 2H 2 O; j0 = 1.14.

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 აღდგენა \u003d 1.33 - 1.14 \u003d 0.19 B. რეაქციის მასშტაბები Dj 0\u003e 0, მაშინ რეაქცია შესაძლებელია.

მაგალითი 14.შეიძლება თუ არა Cr 3+ იონების დაჟანგვა Cr 2 O 7 2 - diyu NO 3 - -one?

გამოსავალი.როგორც ჟანგვის აგენტი, NO 3 იონი გარდაიქმნება NO-ში, რის გამოც არსებობს შეტევითი რეაქციების პოტენციალი:

NO 3 - + 4H + +3? = NO + 2H 2 O; j 0 \u003d 0.96 B,

Cr 2 O 7 2 - + 4H + + 6? = 2Cr 3+ + 7H 2 O; j 0 \u003d 1,33 ვ.

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 აღდგენა \u003d 0.96 - 1.33 \u003d -0.37 U. DG\u003e 0, შემდეგ. NO 3 - -იონი არ შეიძლება დაიჟანგოს Cr 3+ -იონში გადაქცევით სტანდარტულ გონებაში.

ნავპაკი, დორომის მჟავა H 2 Cr 2 O 7 და її მარილები („ბიქრომატები“) აჟანგავს NO HNO 3.

ოქსიდი - dnovlyuvalny პოტენციალი є okrem, ვიწრო რყევების გაგება ელექტროდი პოტენციალის. მოდით შევხედოთ ანგარიშს და გავიგოთ.

AT OVRელექტრონული გადაცემა ოქსიდიზატორების სახელმძღვანელოწარმოიქმნება ნაწილაკების პირდაპირი კონტაქტით და ქიმიური რეაქციის ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ. ენერგეტიკული ბე-იაკა OVR, რომელიც მიედინება სხვადასხვა გზით, შეიძლება გარდაიქმნას ელექტროენერგიად. მაგალითად, როგორც დაჟანგვა-ზედმეტი პროცესი, გააფართოვეთ სივრცე, ტობტო. ელექტრონიკის გადაცემა დირიჟორის მიერ უნდა განხორციელდეს ელექტროგამტარის მეშვეობით. იგი დანერგილია გალვანურ უჯრედებში, სადაც ელექტრო ენერგია გამოდის ქიმიური ენერგიისგან.

მოდით შევხედოთ, ლომის ჭურჭელში თუთიის სულფატი ZnSO 4 ჩავსვით ახალ თუთიის ფირფიტაში, ხოლო მარჯვენა ჭურჭელში - სპილენძის სულფატი CuSO 4 ახალ სპილენძის ფირფიტაში.

ურთიერთქმედებაგანსხვავებასა და ფირფიტას შორის, თითქოს ელექტროდივით მოქმედებს, ისე, რომ ელექტროდს დაემატა ელექტრული მუხტი. პოტენციალთა სხვაობას, რაც არის ელექტროენერგიის ლითონ-როზჩინებს შორის განსხვავების მიზეზი, ე.წ ელექტროდის პოტენციალი. მის მნიშვნელობას და ნიშანს (+ ან -) ბუნება ანიჭებს განსხვავებას და მეტალს, რომელიც ცნობილია ახალში. როდესაც ლითონები გაჯერებულია, აქტიური მარილები (Zn, Fe და სხვა) უარყოფითად დამუხტულია, ხოლო ნაკლებად აქტიური (Cu, Ag, Au და სხვა) დადებითად დამუხტული.

შედეგად z'єdnannya თუთია და midnoy ფირფიტები მიერ დირიჟორი ელექტროენერგიის є viniknennia in lansyug ელექტრო ნაკადი for rahunka peretikannya თუთიიდან შუა დისკო დირიჟორის გასწვრივ.

ამ დროს თუთიაში ხდება ელექტრონების რაოდენობის ცვლილება, რაც კომპენსირდება Zn 2+ ცვლილებაზე გადასვლით. თუთიის ელექტროდის ზომა - ანოდი (ჟანგვის პროცესი).

Zn - 2e - = Zn 2+

მის ბირთვში, midi-ში ელექტრონების რაოდენობის ზრდა კომპენსირდება midi-ში იონების გამონადენით, რომელთა გაფანტვაც შესაძლებელია, რაც იწვევს midi-ის დაგროვებას შუა ელექტროდზე. კათოდები (განახლების პროცესი):

Cu 2+ + 2e - = Cu

ამ თანმიმდევრობით, ელემენტში არის ასეთი რეაქცია:

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Kіlkіsno ახასიათებს დაჟანგვა-აღდგენაპროცესები იძლევა ელექტროდის პოტენციალის მსგავსს, როგორც ჩვეულებრივი წყლის ელექტროდის (პოტენციალი აღებულია ნულის ტოლი).

შჩობ ნიშნავდეს სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალი vikoristovuyut ელემენტი, რომლის ერთ-ერთი ელექტროდი არის საცდელი ლითონი (ან არალითონი), მეორე კი წყლის ელექტროდი. ელემენტის პოლუსებზე პოტენციალების ცნობილი სხვაობისთვის განისაზღვრება მიღწეული ლითონის ნორმალური პოტენციალი.

ოქსიდ-წყლის პოტენციალი

დაჟანგვა-წყლის პოტენციალის მნიშვნელობები კოროზიულია სხვადასხვა სიტუაციებში, რაც დამოკიდებულია რეაქციის პირდაპირ გადაჭარბებაზე წყალში და სხვა ადგილებში.

ჩავატაროთ რეაქცია

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

ისე, რომ იოდიდ-იონი და იონი გაცვალეს მათი ელექტრონები მკვლევარის მეშვეობით. დროს მოსამართლე, scho შურისძიების განსხვავებები Fe 3+ і I - ალბათ ინერტული (პლატინი და ყვითელი) ელექტროდიდა დახურული შიდა და გარე შუბი. Lancey-ს აქვს ელექტრო შტრიხი. იოდიდ-იონი იძლევა ელექტრონებს, ამიტომ ისინი გადიან გამტარის გავლით ინერტულ ელექტროდში, ჩაძირული Fe 3+ მარილში:

2I - - 2e - = I 2

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

ინერტული ელექტროდების ზედაპირზე ოქსიდაციურ-აღდგენითი პროცესები ტარდება. თანაბრად მნიშვნელოვანს უწოდებენ პოტენციალს, რომელსაც აბრალებენ ინტერ-ინერტულ ელექტროდს - რაზინი და შურისძიება, როგორც დაჟანგული, ამიტომ მე ხელახლა ვქმნი მეტყველების ფორმას. ოქსიდის წამყვანი პოტენციალი.ბაგატებში დეპონირების ოქსიდ-წყლის პოტენციალის მნიშვნელობა ფაქტორები, zocrema ასეთი:

• მეტყველების ბუნება(ამ ვოდნოვნიკის დაჟანგვა)
• დაჟანგული და მიღებული ფორმების კონცენტრაცია. 25 ° C ტემპერატურაზე ვიცე 1 ატმ. დამატებითი დახმარებისთვის უნდა გადაიხადოთ ჟანგვის პოტენციალის ღირებულება მდინარე ნერნსტი:

E=E° + (RT/nF)ლნ (კარგად / C მზე), დე

E - ფსონის ოქსიდ-წყლის პოტენციალი;

E° - სტანდარტული პოტენციალი C კარგი =C ყველა);

R - გაზის ფოლადი (R = 8.314 J);

T - აბსოლუტური ტემპერატურა, K

n არის ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც გამოიყენება ან შენარჩუნებულია ოქსიდ-წყლის პროცესში;

F - გახდა ფარადეი (F = 96484.56 C / mol);

C ok - დაჟანგული ფორმის კონცენტრაცია (აქტივობა);

C all - შთაგონებული ფორმის კონცენტრაცია (აქტივობა).

მოცემული მონაცემების გათანაბრებაში ჩანაცვლებით და მეათე ლოგარითმზე ასვლისას, ჩვენ ვხსნით გათანაბრების შემტევ ფორმას:

E=E° + (0,059/ ო)ლგ (კარგად /C მზე)

ზე კარგად >C ყველა, E>E°და ნავპაკი, იაკჩო C კარგი< C ყველა, მაშინ ე< E°

• მჟავიანობა იცვლება.წყვილებისთვის, დაჟანგული ფორმა იჟანგება, რათა თავიდან იქნას აცილებული მჟავა (მაგალითად, Cr 2 O 7 2-, CrO 4 2-, MnO 4 -) pH-ის ცვლილებით, ჟანგვის-ჟანგვის პოტენციალი იზრდება, ტობტო. ზრდის პოტენციალი H+-ის ზრდაზე. უპირველეს ყოვლისა, ჟანგვის პოტენციალი მცირდება H+-ის ცვლილებებით.
• ტემპერატურა.ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება ორთქლის ოქსიდა-წყლის პოტენციალიც.

სტანდარტული ჟანგვის კონდიცირების პოტენციალი წარმოდგენილია სპეციალური ინდიკატორების ცხრილებში. დედის კვალი უვაზზე, რომლის რეაქცია მხოლოდ წყლის ვარდებში ჩანს 25°C ტემპერატურაზე. ასეთი ცხრილები მოგცემთ შესაძლებლობას შეიმუშაოთ ვისნოვკის საქმეები:

• სტანდარტული ჟანგვის და ჟანგვის პოტენციალის მნიშვნელობა და ნიშანი, იძლევა ძალაუფლების გადაცემას (დაჟანგვის ან ზედმეტი) ქიმიურ რეაქციებში ატომების, იონების ან მოლეკულების გამოსავლენად, მაგ.

E°(F 2 / 2F -) \u003d +2.87 V - ყველაზე ძლიერი ოქსიდიზატორი

E°(K + / K) \u003d - 2.924 V - ყველაზე ძლიერი მძღოლი

მატიმის წყვილის გათვალისწინებით, უფრო მძლავრი შენობა, უფრო რიცხობრივად მნიშვნელოვანი უარყოფითი პოტენციალი და მეტი ჟანგვის შენობა, მეტი დადებითი პოტენციალი.

• შესაძლებელია ერთი ელემენტის საფუძვლად დასახელდეს ყველაზე ძლიერი ჟანგვის ან შთამაგონებელი ძალის დედა.
• შესაძლებელია პირდაპირი OVR გადაცემა. როგორც ჩანს, გალვანური უჯრედის რობოტს შეუძლია ჰქონდეს გონება, რომ პოტენციალის განსხვავება შეიძლება იყოს დადებითად მნიშვნელოვანი. ასევე შესაძლებელია OVR-ის გადაჭარბება პირდაპირ არჩეულთან, რადგან პოტენციალებში სხვაობა შეიძლება იყოს დადებითად მნიშვნელოვანი. OVR ხდება სუსტ ოქსიდიზატორებში და ძლიერებში, მაგალითად, რეაქციაში

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

მაიჟე პირდაპირ ჟონავს, იმიტომ

E°(Sn 4+ /Sn 2+) = +0.15, და E°(Fe 3+ / Fe 2+) = +0.77, tobto. E°(Sn4+ /Sn2+)< E°(Fe 3+ / Fe 2+).

Cu + Fe 2+ = Cu 2+ + Fe

შეუძლებელია სწორ ხაზზე და მიედინება მხოლოდ მარჯვნივ

E°(Сu 2+ /Cu) = +0.34, და E°(Fe 2+ / Fe) \u003d - 0.44, tobto. E°(Fe 2+ /Fe)< E°(Cu 2 + / Cu).

OVR-ის პროცესში იცვლება გამოსვლების კობების რაოდენობა, რის გამოც მცირდება E დაჟანგვა და იზრდება E. რეაქციის დასასრულს, ტობტო. ამავდროულად, ამჟამინდელ ქიმიურ დონეს აქვს ორივე პროცესის შებრუნების პოტენციალი.

• იაკშჩო ციხის გონებისთვის, შესაძლებელია dekіlkoh OVR-ის გატეხვა,მაშინ ჩვენ ვართ იმ რეაქციის წინაშე, რომელსაც აქვს ყველაზე დიდი განსხვავება ჟანგვისა და ჟანგვის პოტენციალებში.
• Koristuyuchis dovodkovymi denim, შეგიძლიათ განსაზღვროთ EPC რეაქცია.

ოტჟე, როგორ განვსაზღვროთ EPC რეაქცია?

მოდით შევხედოთ რამდენიმე რეაქციას და მნიშვნელოვან EPC-ს:

1. Mg + Fe 2+ \u003d Mg 2+ + Fe
2. Mg + 2H + = Mg 2+ + H2
3. Mg + Cu 2+ \u003d Mg 2+ + Cu

E°(მგ 2+ / მგ) \u003d - 2,36 ვ

E°(2H + /H 2) = 0.00 ვ

E°(Cu 2+ / Cu) = +0,34 ვ

E°(Fe 2+ / Fe) \u003d - 0,44 ვ

EPC რეაქციის დასადგენად,აუცილებელია ვიცოდეთ განსხვავება ჟანგვის აგენტის პოტენციალსა და აგენტის პოტენციალს

EPC \u003d E 0 ok - E 0 გამოვიდა

1. EPC \u003d - 0.44 - (- 2.36) \u003d 1.92 ვ
2. EPC = 0,00 - (- 2,36) = 2,36 ვ
3. EPC \u003d + 0,34 - (- 2,36) \u003d 2,70 ვ

ულვაშის გამოცნობის რეაქციები შეიძლება გაიქცეს პირდაპირ, რადგან їх ЕРС > 0.

კაპიტალის მუდმივი.

თუ თქვენ ადანაშაულებთ კონკრეტული ნაბიჯის გადადგმის აუცილებლობას რეაქციის გადაჭარბებისთვის, მაშინ შეგიძლიათ დააჩქაროთ ეჭვიანობის მუდმივი.

მაგალითად, რეაქციისთვის

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

ზასტოსოვიუჩი ჩინი მას კანონი, შეგიძლიათ დაწეროთ

K = C Zn 2+ /C Cu 2+

Აქ გათანაბრების მუდმივიაჩვენებს თანაბრად მნიშვნელოვან spivvіdnoshennia იონების კონცენტრაციას თუთიასა და მიდიში.

გათანაბრების მუდმივის მნიშვნელობა შეიძლება შეიცვალოს გაყინვით მდინარე ნერნსტი

E=E° + (0,059/ ო)ლგ (კარგად /C მზე)

მოდით წარმოვადგინოთ Zn/Zn 2+ და Cu/Cu 2+ წყვილის სტანდარტული პოტენციალების მნიშვნელობა, ვიცით

E0 Zn/Zn2+ = -0.76 + (0.59/2)logC Zn/Zn2 ta E0 Cu/Cu2+ = +0.34 + (0.59/2)lgC Cu/Cu2+

გახდი ეჭვიანი E0 Zn/Zn2+ = E0 Cu/Cu2+, ტობტო.

0,76 + (0,59/2) logC Zn 2 = +0,34 + (0,59/2) logC Cu 2+, ვარსკვლავები მისაღებია

(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

თანაბარი მუდმივის მნიშვნელობა გვიჩვენებს, რომ რეაქცია შეიძლება იყოს ნარჩენი, ანუ. doti, მაშინ როცა იონების კონცენტრაცია შუა სტანაში 10 37,7-ჯერ ნაკლებია, თუთიაში იონების კონცენტრაცია უფრო დაბალია.

კაპიტალის მუდმივიі ოქსიდ-წყლის პოტენციალიმიბმული მართლწერის ფორმულით:

lgK \u003d (E 1 0 -E 2 0) n / 0.059, დე

K - გათანაბრების მუდმივი

E 1 0 და E 2 0

n არის ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც განიხილება ზედმეტად ან ჟანგვიდ.

იაკშო E 1 0 > E 2 0 შემდეგ lgK > 0 და K > 1. ასევე, რეაქცია მიმდინარეობს სწორი ხაზით (გაბრაზებული მარჯვნივ) და მიუხედავად იმისა, რომ განსხვავება (E 1 0 - E 2 0) დიდია, ჯერ კიდევ საკმარისი რჩება.

ნავპაკი, იაკჩო E 10< E 2 0 , то K будет очень мала . რეაქცია პირდაპირ მიმდინარეობს, რადგან თანაბარი ძლიერად გადავიდა მარცხნივ. ვინაიდან განსხვავება (E 1 0 - E 2 0) უმნიშვნელოა, მაშინ і K ≈ 1 და რეაქცია ბოლომდე არ მიდის, ასე რომ თქვენ ვერ შექმნით საჭირო გონებას სხვებისთვის.

იცის გათანაბრების მუდმივის მნიშვნელობადეტალებში ჩასვლის გარეშე შეიძლება ვიმსჯელოთ ქიმიური რეაქციის სიღრმეზე. გაითვალისწინეთ, რომ სტანდარტული პოტენციალების მნიშვნელობიდან გამომდინარე, შეუძლებელია დადგენილი თანაბარი რეაქციის სტაბილურობის მითითება.

დაჟანგვა-ჟანგვის პოტენციალების ცხრილის საფუძველზე შესაძლებელია გამოთვალოთ გათანაბრების მუდმივების მნიშვნელობები დაახლოებით 85000 რეაქციისთვის.

როგორ დავკეცოთ გალვანური უჯრედის წრე?

1. EPC ელემენტი- ღირებულება დადებითია, რადგან რობოტის გალვანურ ელემენტზე, რათა გაიაროს.
2. გალვანური შუბის EPC მნიშვნელობა- ზოლის პოტენციალების ჯამი ყველა ფაზის განცალკევების საზღვრებზე, მაგრამ, თუ ანოდზე დაჟანგვა ხდება, მაშინ კათოდური პოტენციალის მნიშვნელობა გათვალისწინებულია ანოდის პოტენციალის მნიშვნელობა.

ამ თანმიმდევრობით, გალვანური უჯრედის წრედის დაკეცვისას ლევორუჩიჩაწერეთ ელექტროდი, რომელზეც ის გამოიყენება ჟანგვის პროცესი (ანოდი),ა მარჯვნივ- ელექტროდი, რომელზედაც იგი გამოიყენება განახლების პროცესი (კათოდი).

1. ფაზა კორდონიაღინიშნება ერთი საზღვრით - |
2. ელექტროლიტური ადგილიორი გამტარის საზღვარზე მითითებულია ორი მახასიათებლით - ||
3. Rozchini, in yakі zanureniya elektrolitny mіstokდაწერილი ლევორუხში და მარჯვენა ხელით სხვანაირად (როგორც საჭიროა, მაშინვე მითითებულია განსხვავებების კონცენტრაცია). ერთი ფაზის კომპონენტები, რომლითაც ისინი ჩაიწერება კომაში.

მაგალითად, საწყობი გალვანური უჯრედის დიაგრამა, რომელშიც რეაქცია ხდება:

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

გალვანური უჯრედისთვის ანოდი არის წყალდიდობის ელექტროდი, ხოლო კათოდი არის კადმიუმი.

ანოდი Fe 0 | Fe2+ ​​| | CD 2+ | CD 0 კათოდი

თქვენ გეცოდინებათ ტიპიური ამოცანები გადაწყვეტილებებით.

კატეგორიები