Takoj pred reakcijami oksid-voda. Možnost in neposredni tok ovr Možnost reakcij oksid-voda

Razumevanje potenciala elektrode ne zadošča, dokler stava Me n + | Jaz pro, ale in pred sistemom oksidirana oblika | posodobljen obrazec. Yogo se imenuje oksidacijski potencial. Potencial oksid-voda, vymіryanyy za standardne misli, se imenuje standardni potencial oksid-voda. V elektrokemiji je sprejeto, da so vse elektrode enake, da pišejo neposredno v proces obnove, tako da se elektroni sprejmejo:

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

Vrednosti standardnih oksidacijsko-vodnih potencialov rastlin v končnih tabelah in zmagovalne za termodinamično analizo možnosti OVR v vodnih virih.

Za mimovilne reakcije je značilna negativna vrednost Gibbsove energije ∆G o 298 . Gibbsovo energijo reakcije oksidacije-pordelosti lahko izrazimo kot robot električnega struna, ki je v galvanskem členu in ga lahko povežemo z elementom EPC. Tsey zv'yazok za standardne ume

de D G 0 - standardna Gibbsova energija reakcije, J; z– število molov elektronov, ki gredo od oksidanta do oksidanta v tej reakciji, mol (je najmanj pomemben večkratnik sprejetih in sprejetih elektronov); F- Fast Faraday, rívna 96484 C / mol; D E 0 - standardni EPC galvanskega člena, ki temelji na reakciji, čl.

D vrednost E 0 izračunamo preko standardnih potencialov oksidacijske reakcije, poleg potenciala oksidanta pa je treba upoštevati tudi potencial oksidanta:

Vrednosti standardnih potencialov za reakcijo oksidacije in obnove se lahko uporabijo za izračun konstant enakih reakcij, odvisno od začetka reakcije:

Zvezde lahko pokažejo konstanto enake reakcije K enako:

Po zamenjavi preostalega delovnega mesta Fі R, kot tudi standardna temperatura 298 K (lestvice vrednosti standardnih potencialov so inducirane pri standardni temperaturi) in po prehodu iz naravnega logaritma na desetinke za konstanto enakosti do začetka žaljiv videz:

Gibbsova energija reakcije služi kot znak termodinamične možnosti reakcij in vzpostavitve neposrednega toka povratnih reakcij. reakcija termodinamično mogoče, drugače pušča jezen na desno, všeč

reakcija termodinamično nemogoče, drugače pušča na desno, všeč

rit. Upoštevajte možnost oksidacije v standardnih koncentracijah klorovodikove kisline in kalijevega bikromata. Preverite standardno Gibbsovo energijo in enake reakcijske konstante s pomočjo geodeta.

rešitev. Zapiši enako reakcijo oksidacije in oksidacije ter seštej reakcijo oksidacije in obnovo:

Vrednost standardnih potencialov za reakcijo vdiha () in oksidacije () je vzeta iz tabele. 4 v dodatku. Števen D E 0:

Uporabimo Gibbsovo energijo reakcije po formuli ∆G o 298 = – z∙F∙∆E o . Število molov elektronov, ko prehaja od oksidanta do vodika, je odvisno od stehiometričnih koeficientov enake reakcije. V reakciji sodeluje 1 mol K 2 Cr 2 O 7, ki sprejme 6 elektronov v 6 ionov Cl - . Na to v moji reakciji z= 6. Gibbsova energija reakcije v standardnih glavah je dražja

Priredimo izravnalno konstanto:

Za reakcijo D G 0 > 0 in K rivn< 1, следовательно, реакция термодинамически невозможна в стандартных условиях.

KOROZIJA KOVIN

Korozija kovin- Proces uničenja kovin poteka mimicijsko kot posledica kemičnih in elektrokemičnih interakcij z odvečnim medijem.

Kemična korozija v kombinaciji s kovinskimi in suhimi plini (O 2 , SO 2 , pust H 2 S) in redkimi neelektroliti (nafta, nafta, plin).

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

Reakcijo pojasnjujejo s ponovnim zatemnitvijo povprečnih vibracij.

Elektrokemična korozija nastane, ko so kovine v stiku z elektroliti pod dotokom galvanskih parov, ki so krivi (jedki galvanski pari). Pri elektrokemični koroziji potekata dva procesa hkrati:

1) anodni postopek (oksidacija kovin)

Me pro - ne - \u003d Me n +

2) katodni postopek (inovacija oksidanta)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (kot oksidant - kisen)

2H + + 2e - \u003d H 2 (kot oksidacijska kislina - kislina)

Kisla korozija se pojavi pri nevtralnih in bazičnih različicah, vodna korozija pa se pojavi pri kislih različicah.

rit. Poglejmo si proces elektrokemične korozije pocinkanih in ponikljanih oklepov v vodni površini (nevtralni medij) in v solni kislini, ali je prevleka poškodovana?

rešitev. Glede na položaj kovin v številnih standardnih elektrodnih potencialih je znano, da je cink najbolj aktivna kovina ( B), spodnji zaprt ( B), v korozivnem galvanskem paru, ki se vzpostavi, bo cink anoda, cink pa katoda. Cinkova anoda je drugačna.

Anodni postopek:

Zn – 2e – = Zn 2+

Elektriko iz cinka je treba preklopiti na hladno, med mrazom pa bo elektrolit oksidiral.

katodni postopek:

2H + + 2e - \u003d H 2 (kisla sredina)

Produkt korozije v kislem mediju je moč ZnCl 2 v nevtralnem mediju - hidroksid Zn (OH) 2:

Zn + 2НCl \u003d ZnCl 2 + H 2

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

Na ta način cinkana (anodna) prevleka ščiti dvorano pred korozijo.

V paru Fe - Ni je aktivna kovina prosta ( B), deluje kot anoda in pozna ruševine.

Anodni postopek:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

katodni postopek:

2H + + 2e - \u003d H 2 (kisla sredina)

O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (nevtralni medij)

Produkt korozije v kislem mediju je FeCl 2, v nevtralnem pa Fe (OH) 2, ki se v prisotnosti kisline v elektrolitu oksidira:

Fe + 2НCl \u003d FeCl 2 + H 2

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

S kom se naselijo puhaste kroglice rjave perunike.

Pokrivanje hale z manj aktivnimi kovinami (katodni pokrov) je učinkovito, doki so poškodovani.

Kemično čista kovina, odporna proti koroziji, nizka kovina.

rit. Kaj kliče po koroziji na čavun?

rešitev. Chavun je lahko heterogeno skladišče. Chavun je zlitina fiziološke raztopine s premogom, z zrni, ki jih nadomesti cementit Fe 3 C. Mízh vílnym kovina in yogo s polkuhanim galvanskim parom. Anoda je bila hkrati kovina, katoda pa zrna cementita; Za očitnost se sol (anoda) začne spreminjati v ione Fe 2+, ki dajejo z ioni OH, ki so se usedli na zrna cementita (katoda), sol hidroksid (II), ki oksidira s kislim do irzh.

Anodni postopek:

Fe - 2e - \u003d Fe 2+

katodni postopek:

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

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

Podobne informacije.

V kožnih oksidativno-oksidativnih reakcijah, vključno z reakcijami

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

sodelujejo v dveh oksidacijsko-redundantnih parih - viala (Zn) in druga oksidirana oblika (Zn 2+); oksidira (Cu 2+) in to je ista oblika (Cu). V svet oksidativne in ekspanzivne zgradbe je stavljen oksidacijski in dokazni ali električni potencial, kar pomeni de Ox - oksidirana oblika, Red - obnovljena oblika (na primer , ). Absolutne vrednosti potenciala ni mogoče podcenjevati, zato je treba podrediti standard, na primer standardno vodno elektrodo.

Standardna vodna elektroda Sestavljen je iz platinaste plošče, prekrite s tankim prahom platine, prepletenega z žveplovo kislino s koncentracijo ionov v vodi, ki je 1 mol / l. Elektrodo sperite s curkom plina podobne vode pod tlakom 1013 10 5 Pa pri temperaturi 298 K. Na površini platine pride do obratne reakcije, kot si lahko predstavljate:

2H + + 2 H 2 .

Potencial takšne elektrode vzemi za nič: (potencialna ekspanzija - Volt).

Standardni potenciali vimirjanov ali zavarovanja za veliko število parov sušenja oksida (navreaktsiy) in so navedeni v tabelah. na primer . Chim več vrednost, več močno oksidira je oksidirana oblika (Оx) te pari. Chim manj vrednost potenciala, več močan vodnikê oblika (rdeča) oksidno-rdeče stave je bila prenovljena.

Številne kovine, pomešane, da bi povečali svoje standardne elektrodne potenciale, se imenujejo elektrokemična vrsta kovinskih napetosti (število kovinske aktivnosti):

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

E0< 0 E 0 =0 E 0 > 0

Serija se začne z najbolj aktivnimi kovinami (prah) in konča z "plemenitimi". pomembne oksidativne kovine. Z močnejšim roztashovan v vrsti kovine, z najmočnejšimi vplivnimi organi, smrad moči, smrad se lahko odstrani iz rozchiniv soli, da stoji prav. Kovine, roztashovaní v vodo, vitіsnyatіt yogo іz razchinіv kisline (crim HNO 3 і H 2 SO 4 conc).

V tihih razpoloženjih, če je sistem znan v nestandardnih glavah, se pojavi

de - potencial sistema za nestandardne ume, V;

– sistemski potencial za standardne ume, V;

R – univerzalno plinsko jeklo (8,31 J/mol K);

T - temperatura, K;

n je število elektronov, ki jih ima proces;

F je Faradayevo število (96500 K/mol);

A, c – dodatne koncentracije (mol/l) oksidiranih in izpeljanih oblik udeležencev v procesu, na ravneh stehiometričnih koeficientov.

Koncentracija trdnega govora in vode se šteje za eno.

Pri temperaturi 298 K, po zamenjavi numeričnih vrednosti R in F,

Nernstov enako gleda na pogled:

. (2)

Torej, za napіvreaktsії

reka Nernst

Vikoristična vrednost elektrodnih potencialov je lahko neposredno povezana z mimično prekoračitvijo reakcije oksidacije-oksidacije. V teku OVR se elektronika nenehno premika v obliki stave, maščevanja vetru, stave, maščevanja oksidanta. Bistveno

Electrodniy stavni potencial za maščevanje oksida;

Če želite ugotoviti možnost mimikrije v standardnih glavah OVR, EPC, lahko pospešite vrednosti ΔG 0 298 za reakcijo. Negativna vrednost ΔG 0298 je enaka pozitivni vrednosti EPC, če govorimo o tistih, da lahko v standardnih glavah pri 298 K reakcija poteka čudežno, brez dodajanja energije klicu.

V primeru obratne spremembe OVR v glavah p = const і V = const je sprememba Gibbsove energije učinkovitejša za električni robot Ael., ki ga ustvari sistem.

∆G 0 = - Ael.

Potencial stave OB je izračunan za Neristove vrstnike, kot lahko vidite

E \u003d E 0 + 0,059 a oksidirano.

N lg a viden.

EPC = E 0 oksid. - E 0 viden. ; 3 zasuk / Z izd. = 1/K

Na ravni enake aktivnosti reagentov in produktov bo enaka vrednost EPC postala enaka nič, virus pa bo znak logaritma 1/K, potem ln1/K = ln1 - lnK; ln1=0

O = ∆E 0 +(R T/n F) ln

ΔЕ 0 - (R T/n F) lnK

ali +n ∙ F Δ E 0 = RT lnK

- n F ΔE 0 = ΔG

Glede na II zakon termodinamike mimogrede ni več procesov, ki bi lahko Δ G<0, то реакция ОВР идет слева направо, только если ЭДС>0.

∆Gp = -RT lnK = -nF ∆E 0

Ker močan oksid medsebojno deluje z močnim sredstvom, pride do enosmernega procesa. Vín mayzhe pušča preostalo, tk. yogo izdelki zvok je od tal zí šibko izražen z oksidacijsko-avtoritativnimi močmi. Z nizko vsebnostjo vode je aktivnost oksid-voda zunanjih govorov in produktov reakcije dvostranski proces. Za računsko oceno neposrednosti procesov so vrednosti reagentov G 0 in produktov reakcije jedke, za okremični padec OVR, ki se pojavi v razredčitvah vode pri t \u003d 25 0 C, 101 kPa , je mogoče oceniti vrednosti normalnih elektrodnih potencialov.

Z nastavitvijo elektrodnih potencialov različnih sistemov je mogoče določiti neposredno iz katerega koli OVR proticatim.

Standardni e.r.s. E 0 galvanskega elementa je povezan s standardno energijo Gibbs G 0 teče v elementu reakcije na spivvídshnennia.

∆G 0 =-nF ∆E 0

Po drugi strani je ∆G 0 povezan z izravnalno konstanto, preden je reakcija enaka.

n F ΔE 0 = 2,3 RT lgK

lgK = n F Δ E 0 / 2,3 RT

lgK = n ∙ ΔE 0 / 0,059

Q lahko robotu podamo kot število sprememb v uri električnega procesa nF (n je število elektronov, ki se lahko prenesejo s kisika na oksidacijsko sredstvo v elementarnem dejanju reakcije, F je konstanta Faraday), pomnoženo z razliko v potencialu E med galvansko elektrodo.

ΔG= - n F Δ E

Za OVR pri T = 298 ΔG 0 = - n F ΔE 0

Za ume, ki veljajo za standarde, za sistem

Ox + ne↔rdeča Električni potencial pripisujemo Nernstovim enakim

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

E ox / Red in E 0 ox / Red - elektroda in standardni potencial sistema.

n je število elektronov, ki jih ima proces.

C(Red) in C ox molske koncentracije vdihanih in oksidiranih oblik.

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

Na primer:

za sistem 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)

Izberite kalijev halid kot vodilo za 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 -)

Za mizo: 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

Izračunamo lahko f.f.s. za sodelovanje hologenidov za KI

ΔE 0298 \u003d E 0 oksid. - E 0 viden. \u003d 0,77 - 0,54 \u003d 0,23V\u003e 0. Samo kalijev jodid bo

spreminjanje energije Gibbsove reakcije

ΔGreactions = ∑ΔG0298f(kíneví) - ∑ΔG0298f(počitnice)

O uporabi reakcije 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O

Gibbsova energija za osvetljevanje

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

Galvanski element se pogosto uporablja v telefonih, igračah, signalnih sistemih in drugih. Oskílki vrsto dodatkov, v katerih so suhi elementi nadomestni, celo široki in poleg tega zahtevajo občasno zamenjavo

Elektroliza - zaporedje procesov, ki potekajo na elektrodah med prehodom električnega toka skozi zasnovo in taljenje elektrolita. Elektroliti so prevodniki drugačne vrste. Pri elektrolizi mora katoda služiti kot nosilec (sprejema elektrone od kationa), anoda pa kot oksidator (sprejema elektrone iz anionov). Bistvo elektrolize je določeno z vplivom električne energije kemijskih reakcij - vdiha na katodo (K) in oksidacije na anodi (A). Te procese imenujemo procesi (reakcije) elektroenergije in elektrooksidacije. Omeniti velja, da ima oksidacijski učinek električne strume bogato paleto moči za razvoj kemičnih oksidantov in vibratorjev. Preiskava galvanizacije in rozchinіv elektrolіtіv.

Elektroliza soli

1) Vsi kovinski kationi se uporabljajo na katodah:

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

2) Anioni brezkislinskih kislin se oksidirajo na anodi:

A(+): 2Cl¯ - 2e-→Cl2

3) Anionske kisline cizninske kisline raztopijo hidrofobni kislinski oksid in kislino:

A(+): 2SO42ˉ - 4e- → 2SO3 + O2

Elektroliza vodnih razredov elektrolitov

Narava trgovca, material elektrod, moč strume na njih in drugi dejavniki dajejo velik zagon procesu elektrolize in naravi končnih izdelkov. V vodnih raztopinah elektrolitov, hidratiranih kationov in anionov so prisotne molekule vode, ki so prav tako lahko podvržene elektrokemični oksidaciji. Ker med elektrolizo na elektrodah potekajo enaki elektrokemični procesi, se usedlina zaradi vrednosti elektrokemičnih potencialov elektrokemičnih sistemov.

Anodni procesi.

Pri elektrolizi govora je vikor inerten, kar se ne spremeni v procesu elektrolize anod (grafita, platine) in maloprodajnih anod, ki se v procesu elektrolize lažje oksidirajo, nižje anione (iz cinka, niklja, srebra, midi in druge kovine).

1) Anioni nekoslinskih kislin (S2?, I?, Br?, Cl?) pri zadostni koncentraciji se zlahka oksidirajo v podobne preproste oblike.

2) Pri elektrokemični obdelavi vodnih raztopin travnikov, kislih kislin in njihovih soli ter fluorovodikove kisline in fluorida opazimo elektrokemično oksidacijo vode:

lužne vrtnice: 4OH¯ - 4e- → O2 + 2H2O

v kislih in nevtralnih različicah: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+

Zastosuvannya elektrolizu. Odstranjevanje koristnih produktov na način elektrolize omogoča enostavno (z uravnavanjem jakosti struma) utrjevanje konsistence in usmerjanje procesa, zato je možno prilagoditi proces tako kot pri »mehkem«, tako v mejni. "zhorst" misli, oksidacija ali oksidacija je močnejša, otrimuyuchi. H2 in O2 iz vode, C12 iz vodnih raztopin NaCl, F2 iz taljenja KF v KH2F3 nastanejo z elektrolizo.

Hidroelektrična metalurgija je pomemben del metalurgije barvnih kovin (Сu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); bo zastosovuєtsya tudi za izbiro plemenitih in rozsіyanih kovin, Mn, Cr. Elektroliza se uporablja brez posrednika za katodno vizijo kovine po tem, kot posledica prenosov iz rudi v rozchin, in rozchin je treba očistiti. Tak proces elektroekstrakcija. Elektroliza zastosovuyt tudi za čiščenje kovin - elektrolitsko. rafiniranje (elektrorefiniranje). Ta proces se izvaja pri anodni separaciji fermentirane kovine in pri sedimentaciji oddaljene katode. Rafiniranje in elektroekstrakcija se izvaja z redkimi elektrodami iz živega srebra in amalgamov (amalgamska metalurgija) ter elektrodami iz trdnih kovin.

Elektroliza rozmeltiv elektrolitiv - pomemben način virobnitstva mnogih drugih. kovine. Tako se na primer aluminij-lila odstrani z elektrolizo taline kriolit-aluminijev oksid (Na3AlF6 + A12O3), čiščenje žvepla se odstrani z elektrolizo. rafiniranje. V tem primeru naj kot anoda služi talina A1, ki lahko vsebuje do 35% Cu (zaradi tesnosti) in tistega, ki se nahaja na dnu električne kopeli. Srednja krogla kopalne kadi mora vsebovati VaS12, A1F3 in NaF, zgornja pa - taljenje rafinerja. A1 je katoda.

Elektrolizna talina magnezijevega klorida in vodnega karnalita - max. najobsežnejši način pridobivanja Mg. Na maturantskem plesu. lestvice elektrolitskega taljenja vicorista za posedovanje luž in zemeljskoalkalijskih. kovine, Be, Ti, W, Mo, Zr, U in in.

Do elektrolita. načini odstranjevanja kovin so predstavljeni tudi na kovinske ione, druge, bolj elektrorestrikcije. kovina. Uporaba kovin pri izboljšavah vode pogosto vključuje tudi stopnjo elektrolize – elektrokemijo. ionizacija vode in sedimentacija ionov v kovini za valovanje elektronov, ki z njo vibrira. Pomembno vlogo igrajo procesi zaspanega vida ali odpiranja decembra. kovina, žagan kovinski vid tam movlyav. voda na katodi in adsorpcija komponent na elektrodah. Elektroliza se uporablja za pripravo kovine. praški iz nalog sv.

BATERIJE električne (vrsta lat. akumulator-selektor, akumulator), kem. dzherela struma bagatorase diy. Pri polnjenju pokličite. Gerela električna. strum v bateriji kopiči energijo, kot pri praznjenju pri posledicah kemikalij. r-tsії brez vmesnega preoblikovanja. Sem nov pri električarju in se vidim v stari hiši. lanceug. Za načelom robotike in osnovnim. elementi konstrukcije, na baterije ne vplivajo galvanski elementi, temveč električni r-tsії, pa tudi skupni strum, ki tvori r-cіya v volkodlakih akumulatorjev. Zato lahko po izpraznitvi baterije ponovno napolnite tok, ki gre neposredno skozi vrata: na roki. Elektroda se utvoryuêtsya na tsimu okislyuvach, na negativnem raziskovalcu.

maks. široke svinčene baterije, pogosto sv. tudi kislo. Їhnya diya temelji na r-tsії:

Korozija je proces mimikrije uničenja kovine po fiz-kemiji. vzaєmodії іz navkolishnіm sredovischem. Za mehanizmom: kemični in elektrokemični.

Kemično uničenje kovine med oksidacijo joda brez vinifikacije električnega curka. Elektrokemična destrukcija kovine v sredini električnega toka za sredino električnega curka.

Korozija na delih in vozliščih motorjev, plinskih turbin, lansirnikov raket. Kemična korozija nastane v procesu obdelave kovin pri visokih temperaturah in tlaku.

Do elektrokemične korozije lahko pride: v elektrolitih, tleh, v atmosferi katerega koli vodnega plina.

Kot obrambo pred korozijo je mogoče zastosovuvatysya uporabiti kakršno koli prevleko, kot da spremenite sprejetje korozivnega elementa (pasivna metoda)

Barviste pokrov, polimerni pokrov in emajl so krivi, najprej za vse, prepovedujejo dostop do kislosti in vologije. Pogosto je premaz tudi stagniran, na primer druge kovine so postale, kot so cink, kositer, krom, nikelj. Cinkova prevleka ščiti jeklo, če je pogosto premazano. Cink ima negativen potencial in prvi korodira. So strupeni za Zn2+. Ko pripravljate pločevinke, nanjo položite ploščo, prekrito s kroglico kositra. Na površini pocinkanega zhersta, ko se kroglica drgne, je kositer korodiran, poleg tega se strdi, začne biti hladen, tako da ima kositer večji pozitivni potencial. Druga možnost za zaščito kovine pred korozijo je namestitev zaščitne elektrode z velikim negativnim potencialom, na primer cinka ali magnezija. Za koga je korozivni element ustvarjen posebej. Kovina, ki jo ščitimo, deluje kot katoda in takšen ščit imenujemo katodni ščit. Rozchinny elektroda se imenuje kot anoda za zaščito tekalne plasti. Ta metoda se uporablja za zaščito pred korozijo morskih plovil, mostov, kotlovskih naprav, cevi, položenih pod zemljo. Za zaščito trupa ladje so na zunanji strani trupa pritrjene cinkove plošče.

Poleg izenačitve potenciala cinka in magnezija iz mraza ima lahko smrad večji negativni potencial. Prote, da kasneje bolj razjeda smrad na površini taljenja oksida, saj ščiti kovino pred nadaljnjo korozijo. Sprejetje takšne kopeli se imenuje pasivizacija kovine. V aluminiju je posilyuyut anodna oksidacija (anoduvannya). Ko jeklu dodamo majhno količino kroma, se na površini kovine vzpostavi taljenje oksida. Namesto kroma v nerjavnem jeklu - več kot 12 vídsotkіv.

Katodna zaščita pred korozijo

Katodna elektrokemična zaščita v obliki korozije se uporablja takrat, če kovina, ki je zaščitena, ni šibka za pasivacijo. To je ena glavnih vrst zaščite kovin pred korozijo. Bistvo katodnega naboja je polarizirajoče pri dodatku na nivo ovalnega struma na negativnem polu, ki polarizira katode korozivnih elementov, s čimer se potencial približa anodnim vrednostim. Pozitivni pol strume je pritrjen na anodo. Z morebitno korozijo konstrukcije, ki je zaščitena, se lahko zmanjša na nič. Anoda se postopoma zruši in jo je treba občasno zamenjati.

Іsnuє kіlka možnosti katodne zaščite: - polarizacija z zunanje strani dzherel električnega toka; sprememba hitrosti katodnega procesa (na primer odzračevanje električne energije); stik s kovino, ki ima potencial za močno korozijo v tem mediju je bolj elektronegativen (t.i. zaščitni ščit).

Polarizacija v obliki čudovitega džerela električnega toka je pogostejša za zaščito spor, ki se nahajajo v bližini tal, vode (dno ladij je tanko). Poleg tega se ta vrsta zaščite pred korozijo uporablja za cinkove, kositrne, aluminijeve in druge zlitine, titanove, bakrove in druge zlitine, svinec, pa tudi za visokokromna, ogljična, legirana (nizko in visokolegirana) jekla.

Služi kot strumni dzherel, ki služi kot postaja za katodno zaščito, saj je sestavljen iz vipryamlyach (transformatorja), strumnega podajalnika do točke, ki je zaščitena, anodne ozemljitvene elektrode, anodne elektrode in anodnega kabla.

Cathodnius Zachist zastosovuetsya kot neodvisna in aditivna vrsta korozivnega zahistu.

Glavni kriterij, po katerem lahko presojamo učinkovitost katodne zaščite, je zaščitni potencial. Poimenujmo potencial, z nekakšno korozijsko kovino v pojočih glavah navkolišne sredine pridobi najnižji (čim manj) pomen.

Vikoristan katodni zahistu ima nedoliki. Eden od njih je nevarnost perezahista. Perezakhist se boji velikega potenciala predmeta, ki se varuje, v negativnem kljunu. Koga se vidi. Kot rezultat - ruinuvannya kisle prevleke, razpršena kovina, jedko pokanje.

Zaščitnik Zakhist(obraba tekalne plasti)

Različne katodne zaščite so zaščitne. Pri uporabi zaščite tekalne plasti na predmetu, ki se ščiti, ima kovina večji elektronegativni potencial. Pri tem se ne podre struktura, ampak zaščitnik. Z leti ščitnik korodira in ga je potrebno zamenjati z novim.

Zaščitna zaščita je učinkovita pri vdolbinah, če je med zaščitno in srednjo sredino majhen prehodni opir.

Usnjeni ščitnik ima maksimalni radij zaščite, ki je največja možna razdalja, na kateri je mogoče videti ščitnik, ne da bi izgubili zaščitni učinek. Zastosovuetsya zaščita tekalne plasti najpogosteje, če je nemogoče, je pomembno, da je drago pripeljati do oblikovanja struma.

Ščitniki se uporabljajo za zakhistu sporuds v nevtralnih medijih (morska in rečna voda, spet tla in v.).

Za pripravo zaščitnih sredstev za vikoriste se uporabljajo takšne kovine: magnezij, cink, železo, aluminij. Čiste kovine ne izničijo vseh svojih funkcij, zato se bodo ščitniki, ko so pripravljeni, zlahka prilegali.

Zalízní ščitniki so izdelani iz ogljikovih jekel ali čiste galize.

Inhibitorji korozije, kemične sestavke ali sestavke, katerih prisotnost v majhnih količinah v agresivnem mediju poveča korozijo kovin. Zahisna diya іngіbіtorіv korozії zaumovlenа zmіnou stanu surfіnі metal vnaslіdok adsorptії (adsorptії іngіbіtori korozії) аbо dіya іnami іnіbіtorіv korozії аbоut dіya іnіmі іnіmі mаl іn pomemben spoluk. Ostanek na površini plošče, kot bi bil tanjši za pretvorbeno zaščito premaza (div. Zaščita pred korozijo). Upovіlnennya koroz_ї vіdbuvaєtsya skozi zmenshennya ploshchí aktivno surfy kovino in zmіni energії aktivíí elektrodnih reaktsіy, scho omejitev zložljivega korozíyny procesa. Zaviralci korozije lahko pocinkajo anodno razliko in povečajo pasivizacijo kovine (anodni zaviralci korozije), zmanjšajo hitrost katodnega procesa (zaviralci katodne korozije) ali izboljšajo poškodbe procesov (zaviralci korozije).

Vrednosti oksidativno-oksidativnih potencialov se lahko uporabljajo za presojo neposrednega poteka oksidativno-oksidativnih reakcij. Vihodjachi z vnyannia (7.4), yake pov'yazu raznitsiyu potencijaliv napіvreaktsiy zmínoy volnoi í energiya Gibbs DG, in ne pozabite, da je implicirana možnost prehoda katerega koli kemičnega procesa:

Reakcija oksid-voda bo čudežno potekala v tako ravni črti, z večjim povečanjem potenciala oksid-voda bo delovala kot oksidant v primerjavi s toplotno reakcijo z nižjim potencialom.

Zanj je varno, da je v tabelah navedena vrednost j 0 za reakcijo na eno neposredno - oksidacijo.

Z drugimi besedami, v tem primeru lahko pride do oksidacijske reakcije, če je razlika v potencialih reakcije galvanskega člena pozitivna.

V svetu se reakcija koncentracije oksidiranih in izpeljanih oblik v reakcijah spreminja tako, da se spreminja potencial oksidanta, potencial agenta pa raste. Posledično se spremeni razlika v potencialih, moteča moč procesa je šibkejša. Reakcija oksid-voda se bo nadaljevala, dokler se potencial reakcije ne izenači. Za enakomernost potencialov je sistem opremljen s kemično enakomernostjo.

Na prvem mestu, skoraj na enak način, lahko standardne potenciale reakcije spremenimo hranilno - kot so zgrajeni, je funkcija oksidanta popolnoma drugačna. Za katere standardne potenciale je mogoče utemeljiti eno vrsto enega. Na primer, cink (j 0 \u003d -0,76) bo dodal (odstranil) baker (j 0 \u003d +0,34) iz nivoja soli v vodi, s katero koli praktično koncentracijo te razlike. Ker pa je razlika v standardnih potencialih majhna (standardni potenciali so blizu), je treba razviti učinkovite potenciale z enakimi koncentracijami (7.2)
nove reakcije.

rit 12 Nastavite možnost, da reakcija poteka neposredno

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

rešitev. Za preizkus moči zapišemo reakcijo v ionski obliki, jo razdelimo na reakcije in zapišemo standardne potenciale reakcij:

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 V.

Za virazo (7,4) Dj \u003d j ok-la - j vzhod-la \u003d 1,46 - 1,09 \u003d 0,37> 0.

Oče, 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 .

rit 13 Ugotovite možnost prekoračitve reakcij oksid-voda

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

b) HBrO + HIO = HBr + HIO3.

rešitev. Zapišimo različne vrste reakcij in različne potenciale: za reakcijo a)

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 B.

Vicorist enak (7,3), poznamo razliko v potencialih oksid-voda

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

Oskilki Dj 0< 0, то DG >0, potem je reakcija nemogoča (tekla bo neposredno).

Za reakcijo b)

НBrO + H++ 2? = Br - + H20; j 0 \u003d 1,33 B,

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

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 obnovi \u003d 1,33 - 1,14 \u003d 0,19 B. Lestvice za reakcijo Dj 0\u003e 0, potem je reakcija možna.

Primer 14. Ali se ioni Cr 3+ lahko oksidirajo v Cr 2 O 7 2 - diyu NO 3 - -on?

rešitev. Kot oksidant se ion NO 3 - pretvori v NO, zato obstaja možnost za žaljive reakcije:

NE 3 - + 4H + +3? = NO + 2H20; j 0 \u003d 0,96 B,

Cr 2 O 7 2 - + 4H + + 6? = 2Cr3+ + 7H20; j 0 \u003d 1,33 V.

Dj 0 \u003d j 0 ok - j 0 obnovi \u003d 0,96 - 1,33 \u003d -0,37 U. DG\u003e 0, potem. NO 3 - -iona ni mogoče oksidirati s pretvorbo v Cr 3+ -ion v standardnih glavah.

Navpak, doromna kislina H 2 Cr 2 O 7 in njene soli ("bikromat") oksidirajo NO HNO 3.

Oksid - dnovlyuvalny potencial je okrem, ozko nihanje razumevanja potenciala elektrode. Poglejmo poročilo in ga razumejmo.

AT OVR elektronski prenos vodniki za oksidante nastane z neposrednim stikom delcev, energija kemijske reakcije pa se pretvori v toploto. Energija be-yaka OVR, ki teče na različne načine, se lahko pretvori v elektriko. Na primer, kot oksidacijsko-odvečen proces razširite prostor, tobto. prenos elektronike po prevodniku mora potekati po prevodniku električne energije. Izvaja se v galvanskih členih, kjer električna energija izhaja iz kemične energije.

Poglejmo, v levjo posodo smo napolnili cinkov sulfat ZnSO 4 s cinkovo ploščo, spuščeno v novo cinkovo ploščo, v desno posodo pa bakrov sulfat bakra CuSO 4 z bakreno ploščo.

Interakcija med razliko in ploščo, kot da deluje kot elektroda, tako da je elektroda dodala električni naboj. Razlika v potencialih, ki je vzrok za razliko med kovinsko-rozchini elektrike, se imenuje potencial elektrode. Njegov pomen in predznak (+ ali -) narava pripisuje razliki in kovini, ki se pozna v novem. Ko so kovine nasičene, so aktivne soli (Zn, Fe in druge) negativno nabite, manj aktivne (Cu, Ag, Au in druge) pa pozitivno.

Zaradi vstavitve cinkove in bakrene plošče z električnim prevodnikom se električni prevodnik napolni v lansyug električnega toka za rahunka.

Na tej točki pride do spremembe števila elektronov v cinku, ki se kompenzira s prehodom Zn 2+ v spremembo. dimenzioniranje cinkove elektrode - anoda (proces oksidacije).

Zn - 2e - = Zn 2+

V bistvu se povečanje števila elektronov v midi kompenzira z razelektritvijo ionov v midi, ki se lahko razpršijo, kar vodi do kopičenja midi na srednji elektrodi. katode (proces obnove):

Cu 2+ + 2e - = Cu

V tem vrstnem redu je v elementu takšna reakcija:

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Kílkіsno označujejo oksidacijsko okrevanje Postopki omogočajo elektrodne potenciale, podobne običajni vodni elektrodi (potencial je enak nič).

Ščob označevati standardni elektrodni potencial vikoristovuyut element, katerega ena od elektrod je preskusna kovina (ali nekovina), druga pa je vodna elektroda. Za znano razliko potencialov na polih elementa se določi normalni potencial dosežene kovine.

Potencial oksid-voda

Vrednosti oksidacijsko-vodnega potenciala so korozivne v različnih situacijah, odvisno od neposrednega prekoračitve reakcije v vodi in na drugih območjih.

Izvedimo reakcijo

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

na način, da jodid-ioni in ioni prek raziskovalca izmenjali svoje elektrone. Pri sodniku, scho za maščevanje razlik Fe 3+ і I - morda inerten (platinasta in rumena) elektroda in zaprta notranja in zunanja cev. Lancey ima električni strug. Jodid-ioni oddajo svoje elektrone, tako da preidejo skozi prevodnik do inertne elektrode, potopljene v sol Fe 3+:

2I - - 2e - = I 2

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

Oksidacijsko-obnovitveni procesi potekajo na površini inertnih elektrod. Potencial, za katerega je kriva inter-inertna elektroda - razzin in maščevanje kot oksidiran, zato sem poustvaril obliko govora, se imenuje enako pomemben oksidni vodilni potencial. Vrednost potenciala oksida in vode za odlaganje v bagatih dejavniki, zocrema takšna:

Narava govora(oksidira vodnovnika)
Koncentracija oksidiranih in derivatov. Pri temperaturi 25 ° C vice 1 atm. vrednost oksidacijskega potenciala je treba plačati za dodatno pomoč reka Nernst:

E=E° + (RT/nF) ln (v redu / C sonce), de

E - oksidno-vodni potencial stave;

E°- standardni potencial C ok =C vse);

R - plinsko jeklo (R = 8,314 J);

T - absolutna temperatura, K

n je število elektronov, ki se uporabijo ali ohranijo v procesu oksid-voda;

F - postal Faraday (F = 96484,56 C / mol);

C ok - Koncentracija (aktivnost) oksidirane oblike;

C vse - koncentracija (aktivnost) navdihnjene oblike.

Z zamenjavo pri izenačevanju danih podatkov in premikanjem na deseti logaritem odvzamemo žaljivo obliko izenačevanja:

E=E° + (0,059/ n) lg (v redu /C sonce)

pri V redu >C vse, E>E° in navpaki, yakscho v redu< C vse, potem E< E°

Kislost se spreminja. Za pare se oksidirana oblika oksidira, da se prepreči kislina (na primer Cr 2 O 7 2-, CrO 4 2-, MnO 4 -) s spremembo pH, oksidacijsko-oksidacijski potencial se poveča, tobto. potencial rasti nad rastjo H+. Prvič, oksidacijski potencial se zmanjša s spremembami H+.
Temperatura. S povišanjem temperature se poveča tudi oksidno-vodni potencial pare.

Standardni oksidacijsko-kondicionirni potenciali so predstavljeni v tabelah posebnih indikatorjev. Mamina sled na uvazu, katere le reakcije so vidne v vodnih vrtnicah pri temperaturi 25°C. Takšne tabele vam lahko dajo možnost, da izdelate dejanja visnovke:

Vrednost in predznak standardnih oksidacijskih in oksidacijskih potencialov, omogočajo prenos moči (oksidacijske ali odvečne) za razkrivanje atomov, ionov ali molekul v kemičnih reakcijah, npr.

E°(F 2 / 2F -) \u003d +2,87 V - najmočnejši oksidant

E°(K + / K) \u003d - 2,924 V - najmočnejši voznik

Glede na par matim, močnejša zgradba, številčno pomembnejši negativni potencial in bolj oksidativna zgradba, več pozitivnega potenciala.

Za osnovo enega elementa je mogoče določiti, da je mati najmočnejše oksidacijske ali navdihujoče avtoritete.
Možen je prenos neposredno OVR. Zdi se, da ima lahko robot galvanskega člena um, da je razlika v potencialih lahko pozitivno pomembna. Možno je tudi prekoračitev OVR neposredno z izbranim, saj je lahko razlika v potencialih pozitivno pomembna. OVR se pojavi pri šibkih oksidantih, pri močnih pa na primer reakcija

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

Mayzhe pušča neposredno, ker

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

Cu + Fe 2+ = Cu 2+ + Fe

Nemogoče v ravni črti in teče samo na desni

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

V procesu OVR se spremeni število storžev govorov, zaradi česar se E oksidacija zmanjša, E pa raste. Na koncu reakcije, tobto. hkrati pa lahko trenutna kemijska raven obrne oba procesa.

Yakshcho za tsikh misli, je mogoče prekiniti dekіlkoh OVR, takrat smo pred tisto reakcijo, ki ima največjo razliko v oksidacijskih in oksidacijskih potencialih.
Koristuyuchis dovodkovymi denim, lahko določite reakcijo EPC.

Otzhe, Kako označiti reakcijo EPC?

Oglejmo si nekaj odzivov in pomembnih 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 + /H 2) = 0,00 V

E°(Cu 2+ / Cu) = +0,34 V

E°(Fe 2+ / Fe) \u003d - 0,44 V

Če želite določiti reakcijo EPC, treba je poznati razliko v potencialu oksidanta in potencialu sredstva

EPC \u003d E 0 ok - E 0 ven

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

Brk ugibanje reakcije lahko stečejo naravnost, saj njihov ERS > 0.

Konstanta kapitala.

Če krivite potrebo po določenem koraku za prekoračitev reakcije, potem lahko pospešite stalnica ljubosumja.

Na primer za reakcijo

Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu

Zastosovuyuchi chinnyh mas zakon, lahko pišeš

K = C Zn 2+ /C Cu 2+

Tukaj izravnalna konstanta kaže enako pomembne spivvіdnoshennia koncentracije ionov v cinku in midi.

Vrednost izravnalne konstante lahko spremenite z zamrznitvijo reka Nernst

E=E° + (0,059/ n) lg (v redu /C sonce)

Predstavimo vrednost standardnih potencialov parov Zn/Zn 2+ in Cu/Cu 2+, vemo

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

Postanite ljubosumni E0 Zn/Zn2+ = E0 Cu/Cu2+, vse skupaj.

0,76 + (0,59/2) logC Zn 2 = +0,34 + (0,59/2) logC Cu 2+, zvezdice so sprejemljive

(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

Vrednost enake konstante kaže, da je reakcija lahko rezidualna, tj. doti, medtem ko je koncentracija ionov v mid-stanu 10 37,7-krat manjša, koncentracija ionov v cinku nižja.

Konstanta kapitalaі oksidno-vodni potencial povezana s črkovano formulo:

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

K - izravnalna konstanta

E 1 0 in E 2 0

n je število elektronov, ki se štejejo za redundantne ali oksidacijske.

Yakscho E 1 0 > E 2 0, potem lgK > 0 in K > 1. Tudi reakcija poteka premočrtno (jeza na desno) in čeprav je razlika (E 1 0 - E 2 0) velika, ostane še dovolj.

Navpaki, yakscho E 10< E 2 0 , то K будет очень мала . Reakcija poteka neposredno, ker enaka močno pomaknjena v levo. Ker je razlika (E 1 0 - E 2 0) nepomembna, potem і K ≈ 1 in reakcija ne gre do konca, zato ne morete ustvariti potrebnih umov za druge.

Vedeti vrednost izravnalne konstante Ne da bi se spuščali v podrobnosti, lahko ocenimo globino kemične reakcije. Ne pozabite, da je glede na vrednost standardnih potencialov nemogoče navesti stabilnost vzpostavljene enake reakcije.

Na podlagi tabele oksidacijsko-oksidacijskih potencialov je mogoče izračunati vrednosti izravnalnih konstant za približno 85.000 reakcij.

Kako zložiti vezje galvanske celice?

EPC element- Vrednost je pozitivna, ker na galvanskem elementu robota, da prodre skozi.
Vrednost EPC za pocinkano cev- vsota potencialov črt na mejah ločevanja vseh faz, vendar, če je na anodi oksidacija, se vrednost katodnega potenciala upošteva kot vrednost anodnega potenciala.

V tem vrstnem redu pri zlaganju vezja galvanskega člena levoruch zapišite elektrodo, na kateri se uporablja postopek oksidacije (anoda), a na desni- elektroda, na kateri se uporablja postopek obnove (katoda).

Fazni kordon označen z eno mejo - |
Elektrolitsko mesto na meji dveh vodnikov označujeta dve značilnosti - ||
Rozchini, v yakí zanureniya elektrolitny mіstok napisano v levoruch in desno na drugačen način (kot je potrebno, je koncentracija razlik takoj označena). Sestavine ene faze, s katero se posnamejo skozi komo.

Na primer, skladišče diagram galvanskih celic, v katerem pride do reakcije:

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

Za galvanski člen je anoda naplavna elektroda, katoda pa kadmij.

Anoda Fe 0 | Fe2+ | | CD 2+ | CD 0 katoda

Poznali boste tipične naloge z rešitvami.

kategorije