Усны исэл урвалын шууд өмнө. Ovr-ийн боломж ба шууд урсгал Исэл-усны урвалын боломж

Электродын потенциалын талаархи ойлголт нь Me n + | бооцоо тавих хүртэл хангалттай биш юм Me pro, ale болон системийн өмнө исэлдсэн хэлбэр | шинэчилсэн хэлбэр.Йогог исэлдүүлэх потенциал гэж нэрлэдэг. Оксид-усны потенциал, стандарт оюун ухаанд зориулсан vymіryanyy, стандарт исэл усны потенциал гэж нэрлэдэг. Электрохимийн хувьд бүх электродууд шинэчлэгдэх процесст шууд бичих чадвартай тэнцүү байх ёстой бөгөөд ингэснээр электронуудыг хүлээн авдаг.

Zn 2+ + 2e - \u003d Zn, E pro \u003d - 0.76 В

Төгсгөлийн хүснэгтэд байгаа ургамлын стандарт исэлдэлтийн усны потенциалын утгууд нь усны эх үүсвэр дэх OVR-ийн боломжийн термодинамик шинжилгээнд ялалт байгуулав.

Мимовильни урвалууд нь Гиббсийн энергийн ∆G o 298 сөрөг утгаараа тодорхойлогддог. Исэлдэх-улайх урвалын Гиббс энергийг гальваник элементэд байгаа цахилгаан стримийн робот хэлбэрээр илэрхийлж, EPC элементтэй холбож болно. Стандарт оюун ухаанд зориулсан Tsey zv'yazok

де Д Г 0 - урвалын стандарт Гиббс энерги, J; z– энэ урвал дахь исэлдүүлэгчээс исэлдүүлэгч бодис руу шилжих электроны мольуудын тоо, моль (энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдсөн болон хүлээн зөвшөөрөгдсөн электронуудын хамгийн бага үржвэр юм); Ф- Хурдан Фарадей, rіvna 96484 С / моль; Д Э 0 - урвалд суурилсан гальван эсийн стандарт EPC, Урлаг.

D утга Э 0-ийг исэлдүүлэх урвалын стандарт потенциалаар тооцдог бөгөөд исэлдүүлэгчийн потенциалаас гадна исэлдүүлэгчийн потенциалыг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Исэлдэлт ба шинэчлэлтийн урвалын стандарт потенциалын утгыг урвалын эхлэлээс хамааран тэнцүү урвалын тогтмолыг тооцоолоход ашиглаж болно.

Одууд ижил урвалын тогтмолыг харуулж чадна Ктэнцүү:

Бичлэгийн үлдсэн хэсгийг орлуулсны дараа Фі Р, түүнчлэн стандарт температур 298 К (стандарт потенциалын утгуудын хуваарь нь стандарт температурт өдөөгддөг) ба байгалийн логарифмаас арав дахь вираз руу шилжсэний дараа ирж буй тэнцүү байдлын тогтмол байдлын хувьд. харах:

Гиббсийн урвалын энерги нь урвалын термодинамик боломж, урвуу урвалын шууд урсгалыг бий болгох шинж тэмдэг болдог. урвал термодинамикийн хувьд боломжтой, эс бөгөөс гоожиж байна баруун тийшээ ууртай, гэх мэт

урвал термодинамикийн хувьд боломжгүй юм, эс бөгөөс гоожиж байна баруун талд, гэх мэт

өгзөг.Давсны хүчил ба калийн бихромат стандарт концентрацид исэлдэх боломжийг авч үзье. Гиббсийн стандарт энерги ба тэнцүү урвалын тогтмолыг маркшейдерийн тусламжтайгаар шалгана уу.

Шийдэл. Тэнцүү исэлдэх-исэлдэлтийн урвалыг тэмдэглээд исэлдэлтийн урвал ба шинэчлэлийг нэмнэ:

Сүнслэг нөлөө () ба исэлдэлтийн () урвалын стандарт потенциалын утгыг хүснэгтээс авсан болно. 4 нэмэлтээр. Тоологддог D Э 0:

Бид урвалын Гиббсийн энергийг ∆G o 298 = – z∙F∙∆E o томъёогоор ашиглана. Исэлдүүлэгч бодисоос устөрөгч рүү шилжих электроны мольуудын тоо нь тэнцүү урвалын стехиометрийн коэффициентээс хамаарна. Урвал нь 1 моль K 2 Cr 2 O 7-д оролцдог бөгөөд энэ нь 6 ион Cl - 6 электроныг хүлээн авдаг. Үүнд миний хариу үйлдэл z= 6. Стандарт оюун ухаанд урвалын Гиббс энерги илүү үнэтэй байдаг

Бид тэгшитгэлийн тогтмолыг өгдөг:

Урвалын хувьд D Г 0 > 0 ба К rivn< 1, следовательно, реакция термодинамически невозможна в стандартных условиях.

МЕТАЛЛЫН ЗЭВРЭЛТ

Металлын зэврэлт- Металлыг устгах үйл явц нь илүүдэл орчинтой химийн болон цахилгаан химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд дуураймал байдлаар явагддаг.

Химийн зэврэлтметалл ба хуурай хий (O 2, SO 2, H 2 S lean) болон ховор электролит бус (газрын тос, нафта, хий) -тэй хослуулсан.

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

Энэ урвалыг дундаж чичиргээ дахин харанхуйлж байгаагаар тайлбарладаг.

Цахилгаан химийн зэврэлтЭнэ нь буруутгагдаж буй гальваник хосуудын урсгалын дор металууд электролитуудтай харьцах үед үүсдэг (идэмхий гальваник хосууд). Цахилгаан химийн зэврэлтийн үед хоёр процесс нэгэн зэрэг явагддаг.

1) анод процесс (металлын исэлдэлт)

Me pro - ne - \u003d Me n +

2) катодын процесс (исэлдүүлэгчийн шинэчлэл)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (исэлдүүлэгч хэлбэрээр - кисен)

2H + + 2e - \u003d H 2 (исэлдүүлэгч хүчил - хүчил хэлбэрээр)

Исгэлэн зэврэлт нь төвийг сахисан болон үндсэн сортуудад, усны зэврэлт нь хүчиллэг сортуудад тохиолддог.

өгзөг.Цайрдсан болон никель бүрсэн өнгөлгөөний усархаг гадаргуу (төвийг сахисан орчин) болон давсны хүчил дэх цахилгаан химийн зэврэлтийн процессыг харцгаая, бүрэх нь гэмтсэн үү?

Шийдэл. Хэд хэдэн стандарт электродын потенциал дахь металлын байрлалаас хамааран цайр нь хамгийн идэвхтэй металл гэдгийг мэддэг. B), доод хаалттай ( B) ба тогтоосон идэмхий гальваник хосод цайр нь анод, цайр нь катод байх болно. Цайрын анод нь өөр өөр байдаг.

Анодын үйл явц:

Zn – 2e – = Zn 2+

Цайрын цахилгааныг хүйтэнд шилжүүлж, хүйтэн хооронд электролитийг исэлдүүлнэ.

катодын үйл явц:

2H + + 2e - \u003d H 2 (исгэлэн дунд)

Хүчиллэг орчинд зэврэлтийн бүтээгдэхүүн нь төвийг сахисан орчин дахь ZnCl 2 - гидроксид Zn (OH) 2-ийн хүч юм.

Zn + 2НCl \u003d ZnCl 2 + H 2

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

Ийм байдлаар цайр (анод) бүрэх нь танхимыг зэврэлтээс хамгаалдаг.

Fe - Ni хосод идэвхтэй металл чөлөөтэй байдаг ( B), энэ нь анодын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд сүйрлийг мэддэг.

Анодын үйл явц:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

катодын үйл явц:

2H + + 2e - \u003d H 2 (исгэлэн дунд)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (төвийг сахисан орчин)

Хүчиллэг орчинд зэврэлтээс үүсэх бүтээгдэхүүн нь FeCl 2, төвийг сахисан орчинд - Fe (OH) 2 бөгөөд электролит дэх хүчил агуулагдах үед исэлддэг.

Fe + 2НCl \u003d FeCl 2 + H 2

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

Хүрэн цахилдаг сэвсгэр бөмбөлөгүүд хэнтэй сууна.

Танхимыг бага идэвхтэй металлаар бүрхсэн (катодын бүрээс) үр дүнтэй, усан онгоцны зогсоол гэмтсэн.

Химийн хувьд цэвэр металл зэврэлтэнд тэсвэртэй, металл багатай.

өгзөг.Чавуныг зэврүүлэхэд юу дууддаг вэ?

Шийдэл. Чавун нь нэг төрлийн агуулах байж болно. Чавун нь нүүрстэй давсны уусмалын хайлш бөгөөд үр тариа нь цементит Fe 3 C. Mіzh vіlnym металлаар солигдож, хагас боловсруулсан гальваник хостой yogo юм. Анод нь нэгэн зэрэг металл, катод нь цементит үр тариа байсан; Мэдээжийн хэрэг давс (анод) нь Fe 2+ ион болж хувирч эхэлдэг бөгөөд энэ нь цементит (катод), давсны гидроксид (II) -ийн мөхлөгүүд дээр тогтсон OH ионуудтай хамт исгэлэн исэлдэж исэлддэг.

Анодын үйл явц:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

катодын үйл явц:

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

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

Үүнтэй төстэй мэдээлэл.

Арьсны исэлдэлтийн исэлдэлтийн урвал, түүний дотор урвал

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

хоёр исэлдүүлэгч-илүүдэл хос - хуруу шилэнд (Zn) болон өөр исэлдсэн хэлбэр (Zn 2+) оролцох; исэлдүүлэх (Cu 2+) нь ижил хэлбэр (Cu) юм. Исэлдүүлэгч, тэлэх барилга байгууламжийн ертөнцөд исэлдүүлэх, нотлох эсвэл цахилгаан потенциалыг өгөх бооцоо, Энэ нь де Окс - исэлдсэн хэлбэр, Улаан - шинэчлэгдсэн хэлбэр (жишээлбэл, , ). Потенциалын үнэмлэхүй утгыг дутуу үнэлэх боломжгүй тул стандарт, жишээлбэл, стандарт усны электродыг дарах шаардлагатай.

Стандарт усан электродЭнэ нь 1 моль / л ус дахь ионы агууламжтай хүхрийн хүчлээр бүрсэн цагаан алтны нимгэн нунтагаар бүрхэгдсэн цагаан алтны хавтангаас бүрдэнэ. Электродыг 298 К-ийн температурт 1013 10 5 Па даралттай хийтэй төстэй усаар угаана. Платинумын гадаргуу дээр урвуу урвал явагдана, таны төсөөлж байгаагаар:

2H + + 2 H 2.

Ийм электродын боломж тэг гэж авна: (боломжтой тэлэлт - Вольт).

Олон тооны исэл хатаах хос (navreaktsiy) нь вимирян эсвэл даатгалын стандарт боломжуудыг хүснэгтэд үзүүлэв. Жишээлбэл, . Чим илүүүнэ цэнэ, илүү хүчтэй исэлдүүлэхє исэлдсэн хэлбэр (Оx) цієї pari. Чим багаболомжийн үнэ цэнэ, илүү хүчтэй хөтөчє оксид-улаан бооцооны хэлбэр (Улаан) шинэчлэгдсэн.

Стандарт электродын потенциалыг нэмэгдүүлэхийн тулд хольсон хэд хэдэн металлыг нэрлэдэг металлын хүчдэлийн цахилгаан химийн цуврал (металлын үйл ажиллагааны тоо):

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

Цуврал нь хамгийн идэвхтэй металлаас (нунтаг) эхэлж, "эрхэм"-ээр төгсдөг. исэлдүүлэх чухал металлууд. Металл эгнээнд илүү хүчирхэг roztashovan, хамгийн хүчтэй нөлөө бүхий эрх баригчид, эрх мэдлийн өмхий, өмхий rozchiniv давсыг арилгаж, зөв зогсох боломжтой. Металл, ус руу roztashovanі, vitіsnyatіt yogo іz razchinіv хүчил (crim HNO 3 і H 2 SO 4 conc).

Нам гүм байдалд, хэрэв систем нь стандарт бус оюун ухаанд мэдэгдэж байвал энэ нь гарч ирдэг

де - стандарт бус оюун ухаанд зориулсан системийн боломж, V;

– стандарт оюун ухаанд зориулсан системийн боломж, V;

R - бүх нийтийн хийн ган (8.31 Дж / моль К);

T - температур, K;

n нь процесст байгаа электронуудын тоо;

F нь Фарадейгийн тоо (96500 К/моль);

A, c – стехиометрийн коэффициентийн түвшинд, процесст оролцогчдын исэлдсэн болон үүссэн хэлбэрийн нэмэлт концентраци (моль/л).

Хатуу яриа ба усны концентрацийг нэг гэж үздэг.

298 К температурт R ба F-ийн тоон утгыг орлуулсны дараа

Нернстийн харцыг адилхан хардаг:

. (2)

Тиймээс, napіvreaktsії хувьд

Нернст гол

Электродын потенциалын використ утга нь исэлдэх-исэлдэлтийн урвалын дуураймал давалтаас шууд хамааралтай байж болно. OVR-ийн явцад электроникууд нь салхины өшөөг авах, бооцоо тавих, исэлдүүлэгч бодисоос өшөө авахын тулд бооцооны хэлбэрээр байнга шилжиж байдаг. Чухал ач холбогдолтой

оксидын өшөөг авахын тулд Electrodniy бооцоо тавих боломж;

Стандарт OVR оюун ухаан, EPC-д дуурайлган хийх боломжийг бий болгохын тулд та урвалын ΔG 0 298 утгыг хурдасгаж болно. ΔG 0298-ийн сөрөг утга нь EPC-ийн эерэг утгатай ижил бөгөөд стандарт оюун ухаанд 298 К-д хариу үйлдэл нь дуудлагад эрчим хүч нэмэлгүйгээр гайхамшигтайгаар явагддаг.

Ухаан дахь OVR-ийн урвуу өөрчлөлтийн үед p = const і V = const Гиббсийн энергийн өөрчлөлт нь системээр бүтээгдсэн Ael. цахилгаан роботын хувьд илүү үр дүнтэй байдаг.

∆G 0 = - Аэл.

Таны харж байгаагаар OB бооцооны боломжийг Неристийн үе тэнгийнхний хувьд тооцдог

E \u003d E 0 + 0.059 a исэлдсэн.

N lg a харагдах болно.

EPC = E 0 исэл. - E 0 харагдаж байна. ; 3 эргэлт / Z бүтээгдэхүүн. = 1/К

Урвалж ба бүтээгдэхүүний ижил идэвхжилийн түвшинд EPC-ийн тэнцүү утга тэгтэй тэнцүү болж, вирус нь логарифмын тэмдэг 1/K, дараа нь ln1/K = ln1 - lnK болно; ln1=0

O = ∆E 0 +(R T/n F) ln

ΔЕ 0 - (R T/n F) lnK

эсвэл +n ∙ F Δ E 0 = RT lnK

- n F ΔE 0 = ΔG

Термодинамикийн II хуулийг дагаж мөрдвөл ямар ч процесс байхгүй болно Δ Г<0, то реакция ОВР идет слева направо, только если ЭДС>0.

∆Gp = -RT lnK = -nF ∆E 0

Хүчтэй исэл нь хүчтэй бодистой харилцан үйлчилдэг тул нэг талын үйл явц байдаг. Vіn mayzhe гоожиж үлдэгдэл, tk. його бүтээгдэхүүн шалнаас є дуугардаг zі исэлдүүлэгч-эрх мэдлийн хүчээр сул илэрхийлэгддэг. Усны агууламж багатай, гаднах яриа, урвалын бүтээгдэхүүний исэл усны идэвхжил нь хоёр талт үйл явц юм. Процессын шууд байдлын тооцооллын үнэлгээний хувьд G 0 урвалж ба урвалын бүтээгдэхүүний утгууд нь идэмхий, харин t \u003d 25 0 С, 101 кПа усаар шингэлэхэд тохиолддог OVR-ийн окремик дуслын хувьд. , ердийн электродын потенциалын утгыг тооцоолж болно.

Янз бүрийн системийн электродын потенциалыг тохируулснаар аливаа OVR протикатимаас шууд тодорхойлох боломжтой.

Стандарт e.r.s. Галваник элементийн E 0 нь spivvіdshnennia урвалын элемент дэх Гиббсийн G 0 урсгалын стандарт энергитэй холбогддог.

∆G 0 =-nF ∆E 0

Нөгөө талаас ∆G 0 нь урвал тэнцүү болохын өмнөх тэгшитгэлийн тогтмолтой холбоотой.

n F ΔE 0 = 2.3 RT lgK

lgK = n F Δ E 0 / 2.3 RT

lgK = n ∙ ΔE 0 / 0.059

Q-г роботод цахилгаан процессын цагийн өөрчлөлтийн тоогоор өгч болно nF (n - урвалын элементийн үйлдэл дэх хүчилтөрөгчөөс исэлдүүлэгч бодис руу шилжиж болох электронуудын тоо, F - тогтмол. Фарадей), гальваник электродын хоорондох E потенциалын зөрүүгээр үржүүлсэн.

ΔG= - n F Δ E

OVR-ийн хувьд T = 298 ΔG 0 = - n F ΔE 0

Стандарт гэж үздэг оюун ухаанд, системийн хувьд

Үхэр + үгүй↔УлаанЦахилгаан потенциалыг Нернстийн тэнцүү гэж үздэг

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

E ox / Red and E 0 ox / Red - системийн электрод ба стандарт боломж.

n нь процесст байгаа электронуудын тоо юм.

С(Улаан) ба С үхрийн молийн концентраци нь сүнслэг нөлөө бүхий ба исэлдсэн хэлбэрүүд.

E үхэр / Улаан \u003d E 0 үхэр / Улаан - (0.059 / n) lg C (Улаан) / C (Үхэр)

эсвэл

Жишээлбэл:

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

E MnO - 4 / Mn 2+ \u003d 1.51 - (0.059 / 5) lg (C Mn 2+ / C MnO - 4 C (H +) 8)

FeCl 3-ийн удирдамж болгон калийн галидыг сонго

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

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

Ширээний ард: 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

Бид f.f.s-ийг тооцоолж болно. KI-д зориулсан гологенидын оролцооны хувьд

ΔE 0298 \u003d E 0 исэл. - E 0 харагдаж байна. \u003d 0.77 - 0.54 \u003d 0.23V\u003e 0. Зөвхөн калийн иодид л байх болно.

Гиббс урвалын энергийг өөрчлөх

ΔGreactions = ∑ΔG0298f(kіnevі) - ∑ΔG0298f(амралтын өдрүүд)

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O урвалын хэрэглээний талаар

Гиббсын гэрэлтүүлэх энерги

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

Галваник элементийг утас, тоглоом, дохиоллын систем болон бусад зүйлд өргөн ашигладаг. Oskіlki олон төрлийн дагалдах хэрэгсэлд хуурай элементүүд нь оршдог, бүр өргөн байдаг бөгөөд үүнээс гадна тэдгээрийг үе үе солих шаардлагатай байдаг.

Электролиз - электролитийн хийц, хайлуулах явцад цахилгаан гүйдэл дамжих явцад электродууд дээр явагддаг үйл явцын дараалал. Электролит нь өөр төрлийн дамжуулагч юм. Электролизийн үед катод нь тээвэрлэгч (катионоос электрон хүлээн авах), анод нь исэлдүүлэгч (анионоос электрон хүлээн авах) үүрэг гүйцэтгэх ёстой. Электролизийн мөн чанар нь химийн урвалын цахилгаан энергийн нөлөөгөөр тодорхойлогддог - катод (K) дээрх сүнслэг нөлөө, анод (A) дээрх исэлдэлт. Эдгээр процессуудыг цахилгаан энерги ба цахилгаан исэлдэлтийн процесс (урвал) гэж нэрлэдэг. Цахилгаан струмын исэлдүүлэгч нөлөө нь химийн исэлдүүлэгч бодис, доргиулагчийг боловсруулахад маш олон төрлийн хүч чадалтай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Электролит болон rozchinіv elektrolіtіv-ийн судалгаа.

Давсны электролиз

1) Бүх металлын катионуудыг катодуудад ашигладаг:

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

2) Хүчилгүй хүчлүүдийн анионууд нь анод дээр исэлддэг.

A(+): 2Cl¯ - 2e-→Cl2

3) Цисник хүчлийн анионы хүчлүүд нь гидрофобик хүчлийн исэл ба хүчлийг уусгана:

A(+): 2SO42ˉ - 4e- → 2SO3 + O2

Электролитийн усны зэрэглэлийн электролиз

Жижиглэн худалдаалагчийн шинж чанар, электродын материал, тэдгээрийн дээрх струмагийн бат бөх байдал болон бусад хүчин зүйлүүд нь электролизийн үйл явц, эцсийн бүтээгдэхүүний шинж чанарт ихээхэн түлхэц өгдөг. Электролит, гидрат катион ба анионуудын усан уусмалд усны молекулууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь цахилгаан химийн исэлдэлтэнд өртөж болно. Электролизийн үед ижил цахилгаан химийн процессууд электродууд дээр явагддаг тул цахилгаан химийн системийн цахилгаан химийн потенциалын үнэ цэнээс шалтгаалан хадгаламж үүсдэг.

Анодын процессууд.

Ярианы электролизийн үед викор нь идэвхгүй байдаг бөгөөд энэ нь электролизийн явцад илүү амархан исэлддэг анод (графит, цагаан алт) ба жижиглэнгийн анодууд, бага анионууд (цайр, никель, мөнгөнөөс) электролизийн явцад өөрчлөгддөггүй. , midi болон бусад металлууд).

1) Хүчиллэг бус хүчлүүдийн анионууд (S2?, I?, Br?, Cl?) хангалттай концентрацитай ижил төстэй энгийн ярианд амархан исэлддэг.

2) Нуга, хүчиллэг хүчил, тэдгээрийн давс, түүнчлэн фторын хүчил, фторын усан уусмалыг цахилгаан химийн аргаар цэвэрлэх явцад усны цахилгаан химийн исэлдэлт ажиглагдаж байна.

шалбааг сарнай: 4OH¯ - 4e- → O2 + 2H2O

хүчиллэг ба төвийг сахисан сортуудад: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+

Застосування электролиз. Электролизийн аргаар ашигтай бүтээгдэхүүнийг зайлуулах нь зүгээр л (струмын бат бөх чанарыг зохицуулах) тууштай байдлыг хатааж, үйл явцыг удирдан чиглүүлэх боломжийг олгодог тул үйл явцыг "зөөлөн" -тэй адил тохируулах боломжтой байдаг. "zhorst" оюун ухаан, исэлдүүлэх эсвэл исэлдүүлэх нь илүү хүчтэй, otrimuyuchi юм. Уснаас H2 ба O2, NaCl-ийн усан уусмалаас C12, KF хайлуулахаас F2 KH2F3-ыг электролизээр гаргаж авдаг.

Усан цахилгаан металлурги нь өнгөт металлын металлургийн чухал хэсэг юм (Сu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); энэ нь эрхэм болон rozsіyanih металл, Mn, Cr сонгох нь бас zastosovuєtsya байх болно. Үүний дараа металлын катодын харааны хувьд зуучлагчгүйгээр электролиз vikoristovuyut, руди-аас розчин, розчин руу шилжсэний үр дүнд цэвэрлэх шаардлагатай. Ийм үйл явц цахилгаан олборлолт. Электролизийн zastosovuyt мөн металл цэвэрлэх зориулалттай - электролит. цэвэршүүлэх (цахилгаан цэвэршүүлэх). Энэ процесс нь исгэсэн металлын анодыг ялгах, алс холын катодын тунадасжилтад хийгддэг. Цэвэршүүлэх, цахилгаан олборлолтыг мөнгөн ус ба амальгамаас ховор электродууд (амальгам металлурги), хатуу металлаас электродоор гүйцэтгэдэг.

Rozmeltiv elektrolitiv электролиз - virobnitstva бусад олон чухал арга зам. металлууд. Жишээлбэл, хөнгөн цагаан голт борыг криолит-хөнгөн цагааны хайлмал (Na3AlF6 + A12O3) -ийн электролизээр зайлуулж, хүхрийн цэвэршүүлэлтийг электролизээр арилгадаг. цэвэршүүлэх. Энэ тохиолдолд A1 хайлмал нь анодын үүрэг гүйцэтгэх ёстой бөгөөд энэ нь 35% Cu (битүүмжлэлийн хувьд) ба цахилгаан банны ёроолд агуулагдах боломжтой. Ванны дунд бөмбөлөг нь ВаС12, A1F3, NaF, дээд хэсэгт нь хайлуулах бодис агуулсан байх ёстой. A1 i є катод.

Электролизийн хайлмал магнийн хлорид ба усны карналит - хамгийн их. Mg олборлох хамгийн өргөн цар хүрээтэй арга. Төгсөлтийн үдэшлэг дээр. шалбааг болон шүлтлэг-дэлхий эзэмших нь vicorist-ийн электролитийн хайлах масштаб. металл, Be, Ti, W, Mo, Zr, U болон in.

Электролит руу. Металлыг зайлуулах аргуудыг металлын ионууд, бусад, илүү цахилгаан хязгаарлалттай нэвтрүүлдэг. металл. Усны сайжруулалтад метал ашиглах нь ихэвчлэн электролизийн үе шат - электрохимийг агуулдаг. усны иончлол ба үүнтэй хамт чичирдэг электронуудын долгион үүсэх металл дахь ионуудын тунадасжилт. Нойрмог алсын хараа эсвэл 12-р сарын нээлтийн үйл явц чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. металл, хөрөөдөж металл хараа тэнд movlyav. катод дээрх ус ба электрод дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шингээлт. Металл бэлтгэхийн тулд электролизийн vikoristovuyut. Сент-ийн даалгавараас нунтаг.

БАТАРЭЙ цахилгаан (лат. аккумлятор-сонгогч, аккумлятор төрөл), хим. dzherela struma bagatorase diy. Цэнэглэх үед дуудаарай. Gerela цахилгаан. Химийн бодисыг цэнэггүй болгосны дараа цэнэггүй болгох гэх мэт батарей дахь шуугиан нь эрчим хүч хуримтлуулдаг. r-tsії зуучлагчийн өөрчлөлтгүйгээр. Би цахилгаанчинд шинээр орсон бөгөөд өөрийгөө хуучин байшинд харж байна. lanceug. Роботехникийн зарчмын ард, үндсэн . барилгын элементүүд, батерейнууд нь гальваник элементүүдийн нөлөөлөлд өртдөггүй, харин цахилгаан r-tsії, мөн аккумлятор дахь хүн чононуудын нийт стрим үүсгэгч r-cіya. Тиймээс, батарейг цэнэггүй болгосны дараа та хаалгаар дамждаг урсгалыг шууд цэнэглэж болно: гар дээр. Электрод сөрөг-судлаач дээр, tsimu okislyuvach үед utvoryuєtsya байна.

хамгийн их. өргөн хар тугалганы хүчлийн батерей, ихэвчлэн sv. бас хүчиллэг. Їhnya дия нь r-tsії дээр суурилдаг:

Зэврэлт нь физ-химийн дараа металыг дуурайлган сүйтгэх үйл явц юм. vzaєmodії іz navkolishnіm sredovischem. Механизмын ард: химийн болон цахилгаан химийн.

Иодыг исэлдүүлэх явцад цахилгаан гүйдэл хийлгүйгээр металыг химийн аргаар устгах. Цахилгаан тийрэлтэт системийн дунд хэсэгт зориулсан цахилгаан гуурсан хоолойн дундах металлыг цахилгаан химийн аргаар устгах.

Хөдөлгүүр, хийн турбин, пуужин харвагчийн эд анги, зангилааны зэврэлт. Химийн зэврэлт нь өндөр температур, даралтанд металл боловсруулах явцад үүсдэг.

Цахилгаан химийн зэврэлт үүсч болно: электролит, хөрс, агаар мандалд ямар ч усны хий.

Зэврэлтээс хамгаалахын тулд идэмхий элементийн хэрэглээг өөрчилсөн мэт ямар ч төрлийн бүрээсийг түрхэх боломжтой (идэвхгүй арга)

Barviste бүрхэвч, полимер бүрээс, паалан нь гэм буруутай, юуны түрүүнд исгэлэн, вологи руу нэвтрэхийг хориглодог. Ихэнхдээ бүрхүүл нь зогсонги байдалд ордог, жишээлбэл, цайр, цагаан тугалга, хром, никель гэх мэт бусад металлууд болсон. Цайрын бүрээс нь ихэвчлэн бүрсэн бол ганг хамгаалдаг. Цайр нь сөрөг хүчин чадалтай бөгөөд эхлээд зэврүүлдэг. Эдгээр нь Zn2+ хортой. Лаазыг бэлтгэхдээ цагаан тугалганы бөмбөлөгөөр хучсан товруу тавь. Цайрдсан zerst-ийн гадаргуу дээр бөмбөгийг үрж, цагаан тугалга нь зэвэрч, хатуурч, хүйтэн болж эхэлдэг тул цагаан тугалга нь илүү эерэг чадвартай байдаг. Металлыг зэврэлтээс хамгаалах өөр нэг боломж бол цайр эсвэл магни гэх мэт асар их сөрөг хүчин чадалтай хамгаалалтын электрод тавих явдал юм. Хэнд зориулж идэмхий элементийг тусгайлан бүтээдэг. Хамгаалагдсан металл нь катодын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ийм төрлийн бамбайг катодын бамбай гэж нэрлэдэг. Розчинны электродыг дэвслэх хамгаалалтын анод гэж нэрлэдэг.Энэ аргыг далайн хөлөг онгоц, гүүр, бойлерийн суурилуулалт, газар доор тавьсан хоолойг зэврэлтээс хамгаалахад ашигладаг. Усан онгоцны их биеийг хамгаалахын тулд цайрын хавтанг их биеийн гадна талд бэхэлдэг.

Хүйтний улмаас цайр, магнийн нөөцийг тэнцвэржүүлэхээс гадна өмхий үнэр нь илүү их сөрөг нөлөөтэй байж болно. Металлыг цаашид зэврэлтээс хамгаалдаг тул исэл хайлуулах гадаргуугийн өмхий үнэрийг дараа нь зэврүүлнэ. Ийм банн авахыг метал идэвхгүйжүүлэх гэж нэрлэдэг. Хөнгөн цагааны її posilyuyut анод исэлдэлт (anoduvannya). Ганд бага хэмжээний хром нэмэхэд металлын гадаргуу дээр исэл хайлдаг. Зэвэрдэггүй ган дахь хромын оронд - 12 гаруй vіdsotkіv.

Зэврэлтээс хамгаалах катодын хамгаалалт

Дараа нь зэврэлтээс zastosovuetsya хэлбэрээр катодын цахилгаан химийн хамгаалалт, хамгаалагдсан металл, идэвхгүй сул дорой биш юм бол. Энэ нь металлыг зэврэлтээс хамгаалах үндсэн төрлүүдийн нэг юм. Катодын хамгаалалтын мөн чанар нь сөрөг туйл дахь зууван дугуйны түвшинд нэмэлт туйлширч байгаа бөгөөд энэ нь идэмхий элементийн катодыг туйлшруулж, анодын боломжит утгыг ойртуулдаг. Штурмын эерэг туйл нь анод дээр бэхлэгдсэн байна. Хамгаалагдсан бүтцийн аливаа зэврэлтээс болж үүнийг тэг болгож бууруулж болно. Анод аажмаар нурж, үе үе өөрчлөх шаардлагатай болдог.

Іsnuє kіlka катодын хамгаалалтын сонголтууд: - цахилгаан урсгалын dzherel гадна талаас туйлшрал; катодын үйл явцын хурдыг өөрчлөх (жишээлбэл, цахилгааныг агааргүйжүүлэх); Энэ орчинд хүчтэй зэврэлт үүсгэх боломжтой металлтай харьцах нь илүү цахилгаан сөрөг нөлөөтэй (хамгаалалтын бамбай гэж нэрлэгддэг).

Гайхамшигтай цахилгаан шуугиан хэлбэртэй туйлшрал нь ихэвчлэн газар, усны ойролцоо байдаг (хөлөг онгоцны ёроол нимгэн байдаг) спорыг хамгаалахад зориулагдсан байдаг. Үүнээс гадна, зэврэлтээс хамгаалах энэ төрлийн цайр, цагаан тугалга, хөнгөн цагаан болон бусад хайлш, титан, зэс болон бусад хайлш, хар тугалга, түүнчлэн өндөр хром, нүүрстөрөгчийн, хайлш (бага болон өндөр хайлштай гэх мэт) ган хэрэглэж байна.

Энэ нь vipryamlyach (трансформатор), хамгаалагдсан цэг хүртэл дуугарагч тэжээгч, анодын газардуулгын электрод, анод электрод, анод кабель зэргээс бүрддэг тул катодын хамгаалалтын станцын үүргийг гүйцэтгэхийн тулд стрим dzherel байдлаар үйлчил.

Катодниус Зачистбие даасан, идэмхий zahistu нь нэмэлт төрлийн адил zastosovuetsya.

Катодын хамгаалалтын үр ашгийг үнэлэх гол шалгуур бол хамгаалалтын боломж юм. -ын боломж нэрлэж үзье, navkolishny дунд газар дуулах оюун ухаанд зэврэлтээс металл зарим төрлийн, энэ нь хамгийн бага (аль болох бага) утгыг олдог.

Vikoristan катодын zahistu nedolіki байна. Тэдний нэг нь перезахистын аюул юм. Перезакист нь сөрөг хошуунд хамгаалагдсан объектын асар их боломжоос айдаг. Хэн харагдаж байна. Үүний үр дүнд - ruinuvannya исгэлэн бүрхүүл, усаар шүрших металл, идэмхий хагарал.

Хамгаалагч Захист(Улсны өмсгөл)

Төрөл бүрийн катодын хамгаалалт нь хамгаалалт юм. Хамгаалагдсан объектыг використаны гишгүүрээс хамгаалах үед метал нь илүү их цахилгаан сөрөг потенциалтай байдаг. Үүнтэй холбоотойгоор бүтэц нь нурж сүйрдэг, харин хамгаалагч юм. Олон жилийн туршид хамгаалагч зэвэрч, түүнийг шинээр солих шаардлагатай болдог.

Хамгаалагч ба дунд хэсгийн хооронд жижиг шилжилтийн опир байгаа тохиолдолд хамгаалалтын хамгаалалт нь хотгорт үр дүнтэй байдаг.

Арьсан хамгаалагч нь хамгаалалтын хамгийн их радиустай бөгөөд энэ нь хамгаалалтын нөлөөг алдалгүйгээр хамгаалагчийг харах боломжтой хамгийн их зай юм. Zastosovuetsya дэвслэх хамгаалах нь ихэвчлэн, боломжгүй бол, энэ нь strum дизайн хүргэж үнэтэй байх нь чухал юм.

Хамгаалагч төвийг сахисан орчинд zakhistu sporuds нь vikoristovuyutsya (далайн болон голын ус, дахин, хөрс болон.).

Використ хамгаалагч бэлтгэхийн тулд ийм металлыг ашигладаг: магни, цайр, төмөр, хөнгөн цагаан. Цэвэр металлууд нь тэдний үйл ажиллагааны ертөнцийг бүхэлд нь даван туулж чаддаггүй тул хамгаалагчдыг бэлтгэх үед тэдгээр нь амархан багтах болно.

Zalіznі хамгаалагчийг нүүрстөрөгчийн ган эсвэл цэвэр гализагаар хийсэн.

Зэврэлтээс хамгаалах бодисууд, химийн найрлага эсвэл найрлага, түрэмгий орчинд бага хэмжээгээр агуулагдах нь металлын зэврэлтийг нэмэгдүүлдэг. Zahisna diya іngіbіtorіv korozії obumovleна zmіnoy stanu surfіnі металл vnaslіdok adsorptії (adsorptіії іngіbіtori korozії) аbо dіya іnami іnіbіtorіv korozіyaї аbоutn.іv іbоutnоmіn. Хавтангийн гадаргуу дээрх үлдэгдэл, энэ нь бүрээсийг хувиргах хамгаалалт (div. Зэврэлтээс хамгаалах) нимгэн юм шиг. Upovіlnennya koroz_ї vіdbuvaєtsya дамжуулан zmenshennya ploshchі идэвхтэй Surfy металл болон zmіni energії aktivії elektrodnih reaktsіy, scho хязгаар эвхэгддэг korozіyny үйл явц. Зэврэлтийг дарангуйлагчид нь анодын тусгаарлалтыг цайруулж, металлын идэвхгүй байдлыг нэмэгдүүлэх (анод зэврэлтийг дарангуйлагч), катодын процессын хурдыг бууруулах (катодын зэврэлтийг дарангуйлагч) эсвэл үйл явцын эвдрэлийг сайжруулах (зэврэлтийг дарангуйлагч).

Исэлдэлтийн-исэлдэлтийн потенциалын утгыг исэлдүүлэх-исэлдүүлэх урвалын шууд урсгалыг үнэлэхэд ашиглаж болно. Vihodjachi z vnyannia (7.4), боломжит napіvreaktsiy zmіnoy volnoї energії Гиббс DG-ийн po'yazu хэлбэлзэл гэж, мөн ямар нэгэн химийн процесс дамжин өнгөрөх боломжийг санаарай:

Исэл-усны урвал гайхамшигт байдлаар ийм шулуун шугамаар явагдах бөгөөд исэл-усны потенциал ихсэх тусам бага потенциалтай дулааны урвалд температурын хувьд исэлдүүлэгч үүрэг гүйцэтгэнэ.

Хүснэгтэд нэг шууд исэлдэлтийн урвалын хувьд j 0 утгыг зааж өгсөн нь түүний хувьд аюулгүй юм.

Өөрөөр хэлбэл, гальваник эсийн урвалын потенциалын зөрүү эерэг байвал энэ тохиолдолд исэлдүүлэх урвал үүсч болно.

Дэлхий дээр исэлдүүлсэн болон үүссэн хэлбэрүүдийн концентрацийн урвалын урвал нь исэлдүүлэгчийн потенциал өөрчлөгдөж, агентын потенциал өсөх байдлаар өөрчлөгддөг. Үүний үр дүнд потенциалын ялгаа өөрчлөгдөж, үйл явцын эвдрэлийн хүч сул байна. Оксид-усны урвал урвалын потенциал тэнцэхгүй болтол үргэлжилнэ. Потенциалуудын тэнцвэрт байдлыг хангахын тулд систем нь химийн тэнцвэрт байдлаар тоноглогдсон байдаг.

Эхний ээлжинд ижил төстэй арга замаар урвалын стандарт потенциалыг хоол тэжээлийн хувьд өөрчилж болно - тэдгээр нь баригдсан тул исэлдүүлэгч бодисын үүрэг огт өөр байдаг. Аль стандарт потенциалыг нэг төрлийн нэгээр нь нотлох боломжтой. Жишээлбэл, цайр (j 0 \u003d -0.76) нь давсны усны түвшнээс зэс (j 0 \u003d +0.34) нэмэх (арилгах), энэ ялгааны практик концентрацитай байх болно. Гэхдээ стандарт потенциалын ялгаа бага (стандарт потенциал ойрхон) тул тэнцүү концентрацтай үр дүнтэй потенциалыг хөгжүүлэх шаардлагатай (7.2)
шинэ хариу үйлдэл.

өгзөг 12Урвал шууд явагдах боломжийг тохируул

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

Шийдэл.Эрчим хүчийг шалгахын тулд бид урвалыг ион хэлбэрээр бичиж, урвалд хувааж, урвалын стандарт потенциалыг бичнэ.

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 В.

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

Аав, Д.Г< 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 .

өгзөг 13Усны исэл урвалыг давах боломжийг тодорхойлох

a) HBrO + HIO \u003d HBrO 3 + HI,

b) HBrO + HIO = HBr + HIO3.

Шийдэл.Өөр өөр төрлийн урвал ба өөр өөр потенциалуудыг бичье: урвалын хувьд a)

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

HIO + H + +2e \u003d I - + H 2 O; j 0 \u003d 0.99 B.

Використ тэнцүү (7.3), бид исэл-усны потенциалын ялгааг мэднэ

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 сэргээх \u003d 0.99 - 1.45 \u003d -0.46 В.

Оскилки Dj 0< 0, то DG >0, дараа нь, урвал боломжгүй (энэ нь шууд урсах болно).

Урвалын хувьд b)

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 сэргээх \u003d 1.33 - 1.14 \u003d 0.19 B. Dj 0\u003e 0 урвалын масштаб, дараа нь урвал боломжтой болно.

Жишээ 14. Cr 3+ ионыг Cr 2 O 7 2 - diyu NO 3 - - нэг болгон исэлдүүлж болох уу?

Шийдэл.Исэлдүүлэгч бодисын хувьд NO 3 ион нь NO болж хувирдаг тул доромжилсон урвал үүсэх боломжтой.

ҮГҮЙ 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 В.

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 сэргээх \u003d 0.96 - 1.33 \u003d -0.37 U. DG\u003e 0, дараа нь. Стандарт оюун ухаанд NO 3 - -ионыг Cr 3+ -ион болгон хувиргах замаар исэлдүүлэх боломжгүй.

Навпак, доромины хүчил H 2 Cr 2 O 7 ба давс ("бихромат") нь NO HNO 3-ыг исэлдүүлдэг.

Оксид - dnovlyuvalny потенциал є okrem, электродын боломжийн талаархи ойлголтын нарийн хэлбэлзэл. Тайланг хараад ойлгоцгооё.

AT OVRцахим дамжуулалт исэлдүүлэгчид чиглүүлдэгбөөмсийн шууд хүрэлцэх замаар үүсдэг ба химийн урвалын энерги нь дулаан болж хувирдаг. Эрчим хүч бол-яка OVR, янз бүрийн аргаар урсдаг, цахилгаан болгон хувиргах боломжтой. Жишээлбэл, исэлдүүлэгч-илүүдэл процессын хувьд орон зайг өргөжүүлэх, tobto. цахилгаан дамжуулагчийн дамжуулалтыг цахилгаан дамжуулагчаар дамжуулан хийх ёстой. Энэ нь цахилгаан энерги нь химийн энергиэс гардаг гальван эсүүдэд хэрэгждэг.

Харцгаая, арслангийн саванд бид цайрын сульфат ZnSO 4-ийг шинэ цайрын хавтан руу буулгасан цайрын хавтангаар дүүргэж, баруун саванд дунд зэргийн сульфат CuSO 4-ийг шинэ дунд хавтан руу буулгав. .

Харилцаа холбооялгаа ба хавтангийн хооронд электрод шиг ажиллаж байгаа тул электрод нь цахилгаан цэнэгийг нэмсэн. Цахилгаан гүйдлийн металл-розчин хоорондын ялгааны шалтгаан болох потенциалын зөрүүг гэнэ. электродын потенциал. Үүний утга, тэмдэг (+ эсвэл -) нь шинэ зүйлд мэдэгдэж буй ялгаа ба металлд байгалиас заяасан байдаг. Металл ханасан үед идэвхтэй давс (Zn, Fe болон бусад) сөрөг цэнэгтэй, бага идэвхтэй (Cu, Ag, Au болон бусад) нь эерэг цэнэгтэй байдаг.

z'єdnannya цайр болон дамжуулагчийн дагуу midnoy хавтан нь цайр нь rahunka peretikannya нь цахилгаан урсгалын lansyug-д цахилгаан є viniknennia дамжуулагчаар midnoy ялтсуудын үр дүнд.

Энэ үед цайрын электронуудын тоо өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь Zn 2+-ийн өөрчлөлтөд шилжих замаар нөхөгддөг. цайрын электродын хэмжээс - анод (исэлдэлтийн процесс).

Zn - 2e - = Zn 2+

Үүний гол цөм нь midi дахь электронуудын тооны өсөлт нь миди дахь ионуудын ялгаралтаар нөхөгддөг бөгөөд энэ нь тархах боломжтой бөгөөд энэ нь дунд электрод дээр midi хуримтлагдахад хүргэдэг. катодууд (шинэчлэх процесс):

Cu 2+ + 2e - = Cu

Энэ дарааллаар, элементэд ийм урвал байна:

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Kіlkіsno шинж чанар исэлдэлт-сэргээхПроцессууд нь ердийн усны электродтой төстэй электродын потенциалыг зөвшөөрдөг (потенциалыг тэгтэй тэнцүү авна).

Shchob гэсэн үг стандарт электродын потенциал vikoristovuyut элемент, электродуудын нэг нь туршилтын металл (эсвэл металл бус), нөгөө нь усны электрод юм. Элементийн туйл дахь потенциалын мэдэгдэж буй ялгааны хувьд хүрсэн металлын хэвийн потенциалыг тодорхойлно.

Усны исэлийн потенциал

Усны исэлдэлтийн потенциалын утгууд нь ус болон бусад хэсгүүдийн урвалын шууд хэт халалтаас хамааран янз бүрийн нөхцөлд идэмхий байдаг.

Бид хариу үйлдэл хийцгээе

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

ийм байдлаар иодид-ион ба иони судлаачаар дамжуулан электроноо солилцсон. Шүүгчийн үед, scho ялгааг өшөө авах Fe 3+ і I - магадгүй идэвхгүй (цагаан алт ба шар) электродмөн дотор болон гаднах битүү ланц. Лэнси цахилгаан дуугаралттай. Иодид-ионууд электронуудаа өгдөг тул дамжуулагчаар Fe 3+ давсанд дүрсэн идэвхгүй электрод руу дамждаг.

2I - - 2e - = I 2

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

Исэлдэлт-шинэчлэлийн процессыг идэвхгүй электродын гадаргуу дээр гүйцэтгэдэг. Интер-инерцийн электрод дээр буруутгаж байгаа потенциал - исэлдсэн гэж razzin болон өшөө, тиймээс би ярианы хэлбэрийг дахин бий болгох, адил чухал гэж нэрлэдэг. оксидын тэргүүлэх боломж.Багатуудад хуримтлуулах исэл-усны потенциалын үнэ цэнэ хүчин зүйлүүд, zocrema тухайлбал:

Хэл ярианы мөн чанар(тэр водновникыг исэлдүүлэх)
Исэлдсэн болон үүссэн хэлбэрийн концентраци. 25 ° C-ийн температурт дэд 1 атм. нэмэлт тусламж авахын тулд исэлдүүлэх потенциалын үнэ цэнийг төлөх ёстой Нернст гол:

E=E° + (RT/nF) ln (C за / C нар), де

E - бооцооны оксид-усны боломж;

E°- стандарт боломж C зүгээр =C бүгд);

R - хийн ган (R = 8.314 J);

T - үнэмлэхүй температур, K

n нь исэл-усны процесст ашигласан эсвэл хадгалагдаж буй электронуудын тоо;

F - Фарадей болсон (F = 96484.56 С / моль);

C ok - Исэлдсэн хэлбэрийн концентраци (идэвхжил);

C all - сүнслэг нөлөө бүхий хэлбэрийн концентраци (үйл ажиллагаа).

Өгөгдсөн өгөгдлийг тэнцүүлж, арав дахь логарифм руу шилжсэнээр бид тэгшитгэлийн доромжилсон хэлбэрийг хасна.

E=E° + (0,059/ n) lg (C за /C нар)

At C за >C бүгд, E>E°мөн навпаки, якчо C зүгээр< C бүгд, дараа нь Э< E°

Хүчиллэг нь өөр өөр байдаг.Хосуудын хувьд исэлдсэн хэлбэрийг исэлдүүлэхээс сэргийлж хүчил (жишээлбэл, Cr 2 O 7 2-, CrO 4 2-, MnO 4 -) рН-ийн өөрчлөлттэй, исэлдэлтийн-исэлдэлтийн потенциал нэмэгддэг, tobto. H+ өсөлтөөс илүү өсөлтийн боломж. Юуны өмнө исэлдүүлэх чадвар нь H+-ийн өөрчлөлтөөр буурдаг.
Температур.Температур нэмэгдэхийн хэрээр уурын исэл-усны потенциал нэмэгддэг.

Стандарт исэлдүүлэх-нөхцөлжүүлэх потенциалыг тусгай үзүүлэлтүүдийн хүснэгтэд үзүүлэв. Уваз дээрх эхийн ул мөр, зөвхөн урвалууд нь 25 ° C-ийн температурт усны сарнайгаар харагддаг. Ийм хүснэгтүүд нь висновкагийн үйлдлийг боловсруулах чадварыг танд өгөх болно.

Стандарт исэлдүүлэх ба исэлдүүлэх потенциалын утга ба тэмдэг, химийн урвал дахь атом, ион эсвэл молекулуудыг илрүүлэхийн тулд хүчийг (исэлдүүлэх эсвэл илүүдэл) шилжүүлэхийг зөвшөөрөх, жишээлбэл

E°(F 2 / 2F -) \u003d +2.87 В - хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч

E°(K + / K) \u003d - 2.924 В - хамгийн хүчтэй драйвер

Хос матим, илүү хүчирхэг барилга, тоон хувьд илүү их сөрөг потенциал, илүү исэлдүүлэх барилга байгууламжийг өгвөл илүү эерэг потенциал.

Нэг элементийн үндэс нь хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч эсвэл урам зориг өгөх хүчний эхийг тодорхойлох боломжтой.
OVR-ийг шууд дамжуулах боломжтой. Галваник эсийн робот нь оюун ухаантай, потенциалын ялгаа нь эерэг ач холбогдолтой байж болох юм шиг санагддаг. Боломжийн зөрүү нь эерэг ач холбогдолтой байж болох тул сонгосон нэгээр нь OVR-ийг шууд даван туулах боломжтой. OVR нь сул исэлдүүлэгчид, хүчтэй исэлдүүлэгчид, жишээлбэл, урвалд тохиолддог

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

Mayzhe шууд гоожиж, учир нь

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

Cu + Fe 2+ = Cu 2+ + Fe

Шулуун шугаманд боломжгүй, зөвхөн баруун талд урсдаг

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

OVR-ийн явцад ярианы кобуудын тоо өөрчлөгдөж, үүнээс болж E исэлдүүлэх нь буурч, E өсдөг. Урвалын төгсгөлд tobto. Үүний зэрэгцээ одоогийн химийн түвшин нь хоёр процессыг буцаах чадвартай.

tsikh оюун ухаанд Yakshcho, энэ нь dekіlkoh OVR эвдэх боломжтой,тэгвэл бид исэлдүүлэх болон исэлдүүлэх потенциалын хамгийн их ялгаа бүхий тэр урвалын өмнө байна.
Koristuyuchis dovodkovymi denim, та EPC урвалыг тодорхойлж болно.

Otzhe, EPC урвалыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Хэд хэдэн хариу үйлдэл болон чухал EPC-ийг харцгаая:

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 В

E°(2H + /H 2) = 0.00 В

E°(Cu 2+ / Cu) = +0.34 В

E°(Fe 2+ / Fe) \u003d - 0.44 В

EPC урвалыг тодорхойлохын тулдисэлдүүлэгчийн потенциал ба бодисын потенциалын ялгааг мэдэх шаардлагатай

EPC \u003d E 0 ok - E 0 гарч

EPC \u003d - 0.44 - (- 2.36) \u003d 1.92 В
EPC = 0.00 - (- 2.36) = 2.36 В
EPC \u003d + 0.34 - (- 2.36) \u003d 2.70 В

Сахлаа таах урвал нь шууд гүйж болно, учир нь їх ЕРС > 0.

Өөрийн хөрөнгийн тогтмол.

Хэрэв та хариу үйлдлийг даван туулахын тулд тодорхой алхам хийх шаардлагатай гэж буруутгаж байгаа бол хурдасгах боломжтой байнгын атаархал.

Жишээлбэл, урвалын хувьд

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Застосовуучи чинийн хууль, та бичиж болно

K = C Zn 2+ /C Cu 2+

Энд тэгшитгэлийн тогтмолцайр болон midi дахь ионуудын адил чухал spivvіdnoshennia концентрацийг харуулж байна.

Тэнцвэржүүлэх тогтмолын утгыг хөлдөөх замаар өөрчилж болно Нернст гол

E=E° + (0,059/ n) lg (C за /C нар)

Zn/Zn 2+ ба Cu/Cu 2+ хосуудын стандарт потенциалын утгыг илэрхийлье.

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

Атаархах E0 Zn/Zn2+ = E0 Cu/Cu2+, tobto.

0.76 + (0.59/2) logC Zn 2 = +0.34 + (0.59/2) logC Cu 2+, одыг зөвшөөрнө.

(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

Тэнцүү тогтмолын утга нь урвал нь үлдэгдэл байж болохыг харуулж байна, өөрөөр хэлбэл. doti, дунд стан дахь ионы концентраци 10 37.7 дахин бага байхад цайр дахь ионы агууламж бага байна.

Өөрийн хөрөнгийн тогтмолі оксид-усны потенциалтомьёогоор холбосон:

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

K - тэнцүүлэх тогтмол

E 1 0 ба E 2 0

n нь илүүдэл буюу исэлдүүлэгч гэж тооцогддог электронуудын тоо юм.

Якчо E 1 0 > E 2 0 дараа нь lgK > 0 ба K > 1 байна. Мөн урвал нь шулуун шугамаар (баруун тийшээ ууртай) явагддаг бөгөөд ялгаа (E 1 0 - E 2 0) их байсан ч хангалттай үлдсэн хэвээр байна.

Навпаки, якчо E 10< E 2 0 , то K будет очень мала . Урвал шууд явагддаг, учир нь тэнцүү хүчтэй зүүн тийш шилжсэн. Ялгаа (E 1 0 - E 2 0) ач холбогдолгүй тул і K ≈ 1 бөгөөд хариу үйлдэл нь эцэс төгсгөлгүй байгаа тул та бусдад шаардлагатай оюун ухааныг бий болгож чадахгүй.

Мэдэх тэнцүүлэх тогтмолын утгаНарийвчилсан мэдээлэлгүйгээр химийн урвалын гүнийг шүүж болно. Стандарт потенциалын утгыг харгалзан тогтоосон тэнцүү урвалын тогтвортой байдлыг зааж өгөх боломжгүй гэдгийг санаарай.

Исэлдэлтийн-исэлдэлтийн потенциалын хүснэгтэд үндэслэн ойролцоогоор 85,000 урвалын тэгшитгэлийн тогтмолуудын утгыг тооцоолох боломжтой.

Гальваник эсийн хэлхээг хэрхэн нугалах вэ?

EPC элемент- Утга нь эерэг, учир нь нэвчих роботын гальван элемент дээр.
Цайрдсан ланцны EPC үнэ цэнэ- бүх фазын тусгаарлах хил дээрх зураасын потенциалын нийлбэр, гэхдээ хэрэв анод дээр исэлдэлт байгаа бол катодын потенциалын утгыг анодын потенциалын утгыг харгалзан үзнэ.

Энэ дарааллаар гальваник элементийн хэлхээг нугалахад levoruchашигласан электродыг бичнэ үү исэлдэлтийн процесс (анод),а баруун талд- ашигласан электрод шинэчлэх үйл явц (катод).

Фаз Кордоннэг хилээр тэмдэглэгдсэн - |
Электролитийн газархоёр дамжуулагчийн хил дээр хоёр шинж чанараар тэмдэглэгдсэн байдаг - ||
Rozchini, in yakі zanureniya elektrolitny mіstok levoruch болон баруун гараараа өөр аргаар бичсэн (шаардлагатай бол ялгааны концентрацийг нэн даруй зааж өгнө). Комагаар дамжин бүртгэгдсэн нэг фазын бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

Жишээлбэл, агуулах гальваник эсийн диаграм, Үүнд урвал явагдана:

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

Гальваник эсийн хувьд анод нь үерийн электрод, катод нь кадми юм.

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

Та шийдэл бүхий ердийн ажлуудыг мэдэх болно.

Ангилал