Alapjai elektrokémia - studopediya
TÉMA 7.1 standardpotenciál
Elektrokémiai - Kémia régióban tanulmányozza a folyamatokat, amelyek vagy kíséri a kialakuló elektromos áram, vagy áramütés következtében.
Elektrokémiai folyamatok kapcsolódnak oxidációs-redukciós. A redox reakciók, elektronok közvetlenül átvihető a redukálószer, hogy az oxidálószert. Ha az oxidációs és redukciós folyamatok térben elválasztott, és az elektronok által küldött fémes vezetőt, egy ilyen rendszer minősül galvánelem.
Az ok és az aktuális áramlási a sejtben a különbség az elektróda potenciál.
Nézzük, mi az elektród potenciálját. Képzeljük el, hogy a lemez egy fém lesüllyed a vízbe. Egy fém van dinamikus egyensúly, amely mozhno.vyrazit egyenlet
Me↔Me n + + ne,
ahol Me - fématom; Me n + - fémion az elektród; N - ion töltése; azaz elektronokat.
Amikor vízbe merítjük fémionok a felületi rétegén az intézkedés alapján a poláros vízmolekulák hidratált levehető, és adja át a folyadékot. Ennek eredményeként, egy ilyen átmenet a folyadék válik pozitív töltésű, és a fém - negatív, mivel úgy tűnik, hogy feleslegben lévő elektronok. Mivel az átmenetifém-ionok a vizes közegben növekszik, ahogy a fém a negatív töltés és a pozitív töltés megoldás, amikor egyre fémionok vonzza vissza a fémlemezt. A felhalmozódás fémionok az oldatban kezd lassulni további oldódás a fém. Ennek eredményeként a dinamikus egyensúlyi állapot jön létre, ami lehet például
Me + MH2 O ↔ Me n + + ne Mn2 O.
Egyensúlyi állapotban függ a fém aktivitását és a koncentráció az ionokra oldatban.
Abban az esetben, reaktív fémek (Zn, Fe, Cd, Ni) kölcsönhatás poláris molekulái víz végződik elválasztása egy felületén pozitív ionok és az átmeneti fémionok hidratált oldatban. Ez a folyamat oxidációs. Mivel a kation koncentráció a felület valószínűleg fordított folyamat - a csökkenés a fémionok.
Közötti elektrosztatikus vonzás kationok az oldatban, és a felesleges elektronokat képez elektromos dupla felületén réteget. Ez ahhoz vezet, hogy a megjelenése határán a fémes érintkezés a folyadék és egy bizonyos potenciális különbség vagy potenciális folytatásban. A potenciális különbség között felmerülő a fém és a környező vizes közegben, az úgynevezett elektróda potenciálja.
Ily módon, amikor a fém vízbe merítik, vagy egy oldat, amely ionokat a fém, egy elektromos kettős réteg van kialakítva, és egy potenciális különbség jön létre a fém, és az oldatot a fém-oldat felülete.
A potenciális Mindegyik elektróda természetétől függ a fém, annak koncentrációja az ionokra oldatban és a hőmérsékletet.
Ha az elektród potenciál standard körülmények között mért
(T = 298 K és P = 10 5 Pa), ez az úgynevezett relatív standard
potenciálja.
A függőség a elektród potenciálját a koncentrációt az érintett anyagok a folyamat az elektróda, és a hőmérsékletet fejezi ki a Nernst-egyenlet
ahol E ° - standardpotenciál; R - gazovayapostoyannaya; T -
abszolút hőmérséklet; F - a Faraday-állandó, F = 96500Kl / mol; száma z-
elektronok részt az elektród folyamatban; [Ó] és a [Red] - munkák
anyagok koncentrációit részt vesz a megfelelő felezési reakciót
oxidált (Ox) és csökkentett (Red) formában; [M n +] - koncentráció
fémionok az oldatban; N - ionos töltését a fém.
Például, az elektród folyamat
van: z = l, [Ox] = [Fe 3+], [Red] = [Fe 2+].
Az eljárás végrehajtása során standard körülmények között, az egyes anyagok koncentrációja a reakcióban résztvevő, egyenlő egységet, úgy, hogy a Nernst-egyenlet válik
Így, a standard elektród potenciál a potenciálja az elektróda abban a koncentrációban az összes anyag a folyamatban részt vevő az elektróda, egyenlő egységét.
TÉMA 7.2 galvánelemek
A különbség az értékek az elektród potenciál különböző fém elektródok, hogy hozzon létre egy galvanikus elem - egy olyan rendszer, amelyben a kémiai energia alakul át elektromos energiává.