Щелочные металлы, стандартные потенциалы

Каковы значения стандартных электродных потенциалов ср для щелочных металлов Как объяснить, что з ряду напряжений, т. е. по значению ф", литий имеет наибольшую, а по значению ионизационного потенциала I наименьшую активность по сравнению с остальными щелочными металлами [c.279]

Попытаемся объяснить представленный на рис. 7.7 характер изменения стандартных восстановительных потенциалов щелочных металлов. Напишите формулу, связывающую стандартный электродный потенциал с изменением энтальпии и энтропии в электродной реакции [c.344]

Алюминий очень легкий ( р=2,7 г1см ) и мягкий [Я0 = 150 Мн1м (15 кГ/мм )] металл. Стандартный потенциал алюминия очень отрицателен (см. табл. 32), т. е. алюминий в термодинамическом отношении весьма неустойчивый металл. В нейтральных растворах возможна его коррозия в результате не только кислородной, но и водородной деполяризации. Вместе с тем алюминий обладает высокой способностью пассивироваться (см. табл. 32) с образованием защитной пленки AI2O3, от свойств которой в сильной степени зависит его коррозионное поведение. Из зависимости скорость коррозии — pH видно (см. табл. 32), что А1 неустойчив и в кислых, и в щелочных средах. В щелочных средах происходит растворение защитной пленки с образованием растворимого алюмината [c.282]

Особенность восстановления при участии сольватированных электронов связана с весьма отрицательным значением их стандартного потенциала, сравнительно мало отличающегося от стандартных потенциалов щелочных металлов. Поэтому сольватированные электроны способны реагировать с очень трудно восстанавливаемыми соединениями и инициировать полимеризацию, К настоящему времени накоплен большой фактический материал по восстановлению сольватированными электронами неорганических и о )ганических веществ, указывающий на образование необычных продуктов восстановления, на селективность восстановления. Собраны многочисленные данные препаративного характера и по формальной кинетике, однако еще весьма слабо изучено на молекулярном уровне взаимодействие в системе органическое вещество — протонодонорная добавка (или среда)—сольватированный электрон. На этом пути можно ожидать получения весьма интересных результатов. [c.445]

Значения стандартного электродного потенциала для бериллия и его аналогов близки к значениям у> для щелочных <еталлов, хотя энергии ионизации атомов элементов подгруппы IIA значительно больше, чем для щелочных металлов, но это различие в энергиях ионизации компенсируется более высокими энергиями гидратации катионов элементов подгруппы ILA. [c.330]

Потенциал стеклянного электрода в отличие, например, от водородного и хингидронного электродов включает скачки 1 — на границе раздела стекло—исследуемый раствор 2 — на границе раздела стекло—буферный (стандартный) раствор 3 — на границе раздела буферный раствор — металл внутреннего электрода. Катионы щелочных металлов, входящие в состав стекла, хотя и в незначительной мере, но участвуют в обмене с ионами водорода раствора (константа обменного равновесия равна 10 —10 ). Однако этого вполне достаточно, чтобы между стеклом и раствором возник скачок потенциала [c.298]

Отношение металлов к электрохимической коррозии определяется величинами их стандартных (нормальных) электродных потенциалов. По этому признаку все металлы можно разделить на следующие четыре группы 1) повышенной активности (повышенной термодинамической нестабильности) —от щелочных металлов до кадмия (стандартный электродный потенциал = =—0,4 В). Эти металлы корродируют даже в нейтральных водных средах, не содержащих кислорода и окислителей. Они могут окисляться ионами водорода, находящимися в воде н в нейтральных водных средах 2) средней активности (термодинамически нестабильные), от кадмия до водорода ( =0,0 В). Данные металлы устойчивы в нейтральных средах при отсутствии кислорода, но в кислых средах подвергаются коррозии и в отсутствие кислорода [c.192]

Стандартные электродные потенциалы этих элементов изменяются в пределах —2,71-=—3,02 в, что значительно отрицательнее потенциала восстановления воды. Поэтому все щелочные металлы восстанавливают воду с образованием гидроксидов металлов и водорода [c.189]

ОНИ слишком энергично реагируют с водными растворами. При приведении в соприкосновение электродов из щелочных металлов с электролитом весь материал расходуется на химическую реакцию настолько быстро (со взрывом), что не удается отобрать во внешнюю цепь существенное количество электричества. При замене водных растворов электролитов на неводные реакции щелочных металлов с электролитом замедляется, но соответственно снижается и электродный потенциал. Попытки использовать для отрицательного электрода магний или алюминий затруднены тем, что эти металлы находятся либо в пассивном состоянии и имеют потенциал значительно более положительный, чем соответствует табл. 59 стандартных потенциалов, либо при активации начинают слишком бурно реагировать с электролитом. Первичные элементы с электродами из магния все же удалось осуществить. [c.468]

Физические свойства щелочных металлов в целом изменяются линейно при переходе от лития к цезию (см. табл. 22), т. е. с увеличением массы и радиуса атома. Но имеются и отступления от этой закономерности плотность натрия больше, чем лития и калия, больше и стандартный электродный потенциал. [c.287]

Стандартные электродные потенциалы щелочных металлов изменяются в пределах от —3,05 до —2,71 В, потенциал же восстановления воды равен —0,41 В. Поэтому все эти металлы восстанавливают воду, образуя гидроксид металла и водород [c.201]

Из графика следует, что наиболее отрицательные значения имеют стандартные изобарно-изотермические потенциалы образования галогенидов щелочных металлов — лития и натрия. Эти галогениды должны быть и наиболее термодинамически устойчивыми, что хорошо согласуется с реальной устойчивостью твердых ионных галогенидов лития и натрия. В рядах от лития к углероду и от натрия к фосфору величины стандартных изобарных потенциалов галогенидов становятся все менее отрицательными, что свидетельствует о понижении термодинамической стабильности веществ. Для некоторых элементов изобарный потенциал образования становится положительным, [c.265]

Наиболее отрицательными стандартными электродными потенциалами обладают щелочные металлы (согласно принятой здесь системе знаков электродных потенциалов). Для них имеет порядок — 2,7—2,9 в. Далее следуют щелочноземельные металлы, алюминий, цинк, железо, олово, свинец и, наконец, водород, нормальный потенциал которого принимается равным нулю. За водородом (нормальный потенциал выще нуля) в таблице стандартных электродных потенциалов расположены медь, серебро, ртуть, золото, металлы пла- [c.64]

В основе взаимодействия белков со стенкой лежит в основном механизм катионного обмена. Это возможно, поскольку и в случае отрицательного полного заряда молекулы (особенно при основных pH) всегда имеются в наличии катионные группы, например аргинин-радикалы в цепочках полипептидов. Поэтому путем добавления солей щелочных металлов (например сульфата калия) к буферу, как и в случае ионообменной хроматографии, достигается конкуренция кулоновскому притяжению и вызванное этим притяжением взаимодействие белок - стенка явно уменьшается. Следуя этой концепции, можно для стандартных белков в широкой области р1 (р1 5-11) достичь эффективности 50000-100000 тарелок на метр. И в этом случае недостатком является сравнительно высокая электропроводность буфера (эффективное охлаждение ) которая вынуждает использовать поля низкого напряжения (5 кВ) и длинные капилляры с маленьким внутренним диаметром (25 мкм). Кроме того, большие ионные силы уменьшают как ЭОП, так и -потенциал пробы, что вместе с вышеназванными факторами приводит к длительным временам анализа. [c.67]

Все щелочные металлы - очень сильные восстановители, их стандартные электродные потенциалы <р отрицательные и имеют большое абсолютное значение. Литий имеет наибольшее отрицательное значение электродного потенциала (-3,045 В), соответствующее потенциалу окислительновосстановительной пары 1Л /1Л в водном растворе. Это обусловлено более высокой энергией гидратации ионов Li по сравнению с ионами других щелочных металлов (ион Li из всех ионов щелочных металлов имеет наименьший радиус). [c.321]

Если принять, что при 25 °С активность воды в смесях с диметилсульфоксидом будет такой же, как и при 70 °С [80], то для объяснения возрастания Я на основании реакции типа (X) потребовалась бы величина п = . Но так как теплота смешения велика и отрицательна, увеличение содержания диметилсульфоксида должно уменьшать активность воды при 25 °С быстрее, чем при 70 °С. Поэтому предсказываемая величина п должна быть значительно меньше 11. В понимании этих явлений существенную помощь могли бы оказать данные по влиянию умеренных концентраций диметилсульфоксида на стандартный потенциал гидроокисей щелочных металлов и солей объемистых анионов с щелочными металлами в водных растворах. [c.401]

Слишком большая разница в величине потенциалов чаще всего приводит к быстрому, иногда почти мгновенному, разложению раствора, связанному с восстановлением металла в его объеме обычными приемами затормаживания процесса предотвратить это явление не удается. Так, исходя только из стандартных значений окислительно-восстановительного потенциала борогидрида ф° = -—1,37 и —0,43 в [9] соответственно для щелочной и кислой сред, можно сделать вывод, что этот восстановитель непригоден для восстановления меди с ее относительно высоким положительным значением стандартного потенциала (ф°= 4-0,34 в) [41]. Тем более это относится к гипофосфиту с его еще большей в стандартных условиях активностью в качестве восстановителя, что следует из данных соответствующих потенциалов (ф° =—1,57 в щелочной и —0,50 в в нейтральной средах) [42]. Применительно к никелю и кобальту, характеризуемым стандартными окислительно-восстановительными потенциалами —0,25 и —0,28 в [41] соответственно, этот восстановитель, так же как и амин-боран, должен обладать более мягким действием. [c.153]

Щелочные металлы. Определение стандартных потенциалов щелочных металлов затрудняется тем, что эти металлы весьма активно взаимодействуют с водой, поэтому измерения в водных растворах производятся с разбавленными амальгамами, которые лишь медленно реагируют с водой (ср. стр. 264). Затем потенциал амальгамы сравнивается с потенциалом чистого металла в неводных растворителях, которые не действуют на щелочные металлы [8]. [c.325]

В щелочном растворе, в котором активность ОН равна 1 М, потенциал равен —0,83 в. В отсутствие перенапряжения (исчезновение обратимости реакции на поверхностях определенных металлов) водород выделяется из чистой воды реагентами, электродные потенциалы которых более отрицательны, чем —0,414 в. Аналогично некоторые ионы, например для которого стандартный потенциал системы равен —0,61 е, будут окисляться [c.13]

Самарий (II) гораздо менее устойчив, чем Ей", и даже менее устойчив, чем УЬ". Самые последние измерения его стандартного потенциала дают значение около —1,55 в, что находится в соответствии с его очень сильными восстановительными свойствами. Разумеется, его водные растворы неустойчивы, так как он восстанавливает воду. Водные растворы, содержащие кроваво-красный 5т", можно приготовить обработкой водного 5гп" амальгамами щелочных металлов или электролитически. Двухвалентные галогениды получаются при восстановлении безводных галогенидов самария(1И) водородом или аммиаком при высоких температурах, ЗтГ, (в отличие от других галогенидов) можно получить термическим разложением иодида 5т" . Другие соединения можно получить реакциями замещения в водных растворах галогенидов. Все соединения 5т" термодинамически неустойчивы в водном растворе в присутствии [c.520]

Например, стандартный потенциал железа (Ре — Ре + 2е ) при температуре Т = 298 К, рассчитанный по уравнению (1), составляет —0,44 В. В реальных условиях ЭХО в нейтральных растворах солей щелочных металлов, вследствие связывания перешедших в раствор катионов гидроксильными группами и образования малорастворимых гидратов окислов металлов, равновесные потенциалы растворяющихся металлов в большинстве случаев намного отрицательнее соответствующих значений фо- В частности, для железа из-за низкой растворимости его гидрата закиси Ре(0Н)2 и, как следствие этого, очень малой концентрации катионов Ре в растворе порядка [172] равновесный [c.11]

Н. химически малоактивен, но тонкодисперсшлй порошок, полученный восстановлением соединений Н. водородом при низких т-рах, пирофорен. Стандартный электродный потенциал — 0,23 В. При обычньгх т-рах Н. на воздухе покрывается тонкой защитной пленкой никеля оксида. Не взаимод. с водой и влагой воздуха. При нагр. окисление И. с пов-сти начинается при 800 °С. С соляной, серной, фосфорной, фтористоводородной к-тами Н. реагирует очень медленно. Практически на него не действуют уксусная и др. орг. к-ты, особенно в отсутствие воздуха. Хорошо реагирует с разб. HNOj, конц. HNO, пассивируется. Р-ры и расплавы щелочей и карбонатов щелочных металлов, а также жидкий NHj на Н. не действуют. Водные р-ры NHj в присут. воздуха корродируют Н. [c.241]

Для металлов, которые растворимы в ртути (например, щелочные и щелочноземельные металлы), полярографический потенциал полуволны Е1/2 представляет собой функцию 1) стандартного электродного потенциала пары металл — ион металла 2) величины растворимости металла в ртути и 3)свободной энергии амальгамирования. Величины 2) и 3) не зависят от природы растворителя. [c.45]

Титан по уд. весу (4,5) занимает промежуточное место между сталью и легкими сплавами. Сплавы титана более прочные, чем стали. Активно взаимодействует с кислородом, водородом, азотом и приобретает хрупкость при температуре выше 600° С (например, после сварки). Стандартный потенциал титана V = —1,63 в, но из-за склонности к образованию защитных пленок на своей поверхности стационарный потенциал, например в морской воде, смещается до значения -1-0,09 в. Очень высока стойкость титана и его сплавов в нейтральных или слабокислых растворах хлоридов, а также в растворах окислителей, содержащих хлор-ионы. Достаточно стоек в НЫОз до 65%-ной концентрации при температурах до 100° С, в смеси 40% Нг504 + + 60% НЫОз при 35° С. В концентрированной НМОз при повышенных температурах скорость растворения титана выше, чем алюминия или нержавеющей стали. В разбавленных (до 20%) щелочных растворах не разрушается. Стоек против коррозионного растрескивания. Очень стоек в морской воде и морской атмосфере. Титан — жаропрочный металл. Ряд сплавов на основе титана имеет более высокие механические свойства, чем сам титан. [c.60]

Чем дальше находится та или ине1я система в ряду стандартных потенциалов, т. е. чем больше ее стандартный потенциал, тем более сильным окислителем является ее окисленная форма. И, наоборот, чем раньше расположена система в ряду, т. е. чем меньше значение (р°, тем более сильный восстановитель ее восстановленная форма. Действительно, среди окисленных форм систем конца ряда мы находим такие сильные окислители, как F2, Н2О2, MnO . Самые же сильные восстановители — восстановленные формы систем начала ряда щелочные и щелочноземельные металлы. [c.281]

I. Металлы повышенной активности (повышенной термодинамической нестабильности) — от щелочных металлов до кадмия (стандартный электродный потенцила Е° —0,4 В). Эти металлы кородируют даже в нейтральных водных средах, не содержащих кислорода и окислителей. Они могут окисляться ионами водорода, находящимися в воде и в нейтральных водных средах. [c.225]

Следует также помнить, что стандартный электродный потенциал характеризует окислительно-восстановп-тельные свойства металлов и их ионов при стандартных условиях, без учета многих факторов, влияющих на протекание химической реакции. Например, магний не будет вытеснять цинк из раствора его соли, хотя его электродный потенциал на 1,61 В отрицательнее цинка. Щелочные металлы не будут восстанавливать ионы железа и даже меди или серебра из растворов их солей, так как в этих случаях с большей скоростью будет протекать реакция окисления металлов ионами Н+-из воды. Именно поэтому электродные потенциалы этих металлов определяются косвенным путем. [c.208]

Чувствительность определений малых концентраций щелочных элементов н пламенах может быть увеличена добавлением к пробе другого щелочного металла. Увеличение аналитического сигнала в этом случае сводится к уменьшению степени ионизации определяемого элемента в присутствии другого легкоионизиру-емого элемента. Для достижения максимальной чувствительности и правильности анализа необходимо, чтобы степень ионизации определяемого элемента была минимальна и постоянна как в анализируемых пробах, так и в стандартных растворах. Степень ионизации зависит от температуры пламени, потенциала ионизации и концентрации определяемого элемеита, а также от концентрации электронов. Последняя зависит от содержания посторонних компонентов (прежде всего легкоионизируемых металлов), от стехиометрии н высоты аналитической зоны пламени. [c.162]

Обычно для Д. используют такие доступные активные металлы, как Zn, А1, Fe. Нередко применяют сплавы, чаще всего это твердые р-ры на основе осаждающего металла, что позволяет тонко регулировать стандартный потенциал. Иногда в качестве добавок вводят примеси, играющие роль деполяризаторов (напр., добавка Sb при очистке цинковых р-ров от Со). Разновидность Ц.- вьщеление металлов из р-ров с помощью амальгам, напр, амальгамы Zn или амальгамы Na. Для вьщеления Ga из щелочных алюминатных р-ров используют р-р Л1 в жидком галлии (галлама). [c.339]

Из всех приборов для контроля качества воды только рН-метры со стеклянными электродами имеют общепромышленное значение и изготовляются приборостроительными заводами в больших количествах. Для станций обработки воды наиболее пригодны рН-метры с проточными (типа ДМ-5М) и погруженными (типа ДПг-4М) датчиками, работающими в комплекте с высокоомным преобразователем типа рН-261 или П-201. Они используются для измерения pH воды, а также для контроля процессов подщелачивания, стабилизации, умягчения и др. Принцип действия их основан на измерении ЭДС гальванической пары, образованной индикаторным стеклянным электродом, потенциал которого изменяется с изменением pH среды, и стандартным каломельным или хлорсеребряным электродом с постоянным потенциалом. Вторичным регистрирующим прибором является электронный потенциометр, градуированный в единицах pH. В лабораторных условиях используются рН-метры типа ЛПУ-01, рН-101, рН-121, рН-262, рН-340. Для выполнения колориметрических анализов (измерение мутности, цветности, содержания железа, нитратов, нитритов и др.) в лабораториях применяются также общеаналитические приборы — фотоэлектроколориметры типа ФЭК-56, ФЭКН-57 и ФЭК-60. Содержание щелочных металлов определяют с помощью пламенного фотометра ФПЛ-1 или ПАЖ-1. [c.830]

Потенциалы фи.к.э и фAg/Ag l не зависят от изменения pH анализируемого раствора. Изменение разности потенциалов в этой ячейке зависит только от чувствительности стеклянной мембраны к pH. Наличие двух элёктродов сравнения обеспечивает возможность измерения разности потенциалов между внутренней и внешней поверхностью мембраны. При измерениях потенциал внутренней поверхности стеклянной мембраны остается практически постоянным, а потенциал внешней поверхности зависит от pH анализируемого раствора. Прохождение тока через стекло связано с ионно-обменным взаимодействием ионов водорода и щелочных металлов. Стеклянная мембрана функционирует как электрод только при условии, если она гидратирована. Сухой стеклянный электрод теряет свою чувствительность к ионам водорода, но после выдерживания его в течение нескольких часов в воде чувствительность восстанавливается. Поверхность мембраны покрыта гидратированным слоем геля кремниевой кислоты. На внутреннем и внешнем слоях геля возникает так называемый диффузионный потенциал. При идентичности обоих слоев геля и равных значениях pH в стандартном и анализируемом растворах диффузионные потенциалы равны, но противоположны по знаку. Их суммарный потенциал равен нулю. В реальных условиях суммарный потенциал отличается от нуля — потенциал асимметрии. При измерениях pH систематически градуируют стеклянный электрод по стандартным буферным растворам с известным pH. [c.109]

Примечания. 1. Фториды кобальта, ртути, сурьмы, серебра и другие определяют потенциометрическим методом относительно нулевой точки. Метод основан на снижении в присутствии фтор-иона окислительного потенциала системы o V d или Fe VFe " , Практически в один из одинаковых полу-элементов, содержащих эквимолярные количества Со + и Со + в 0,25 М H2SO4, вводят анализируемый раствор, а в другой — добавляют стандартный раствор фтор-иона до тех пор, пока не будет достигнуто равенство потенциалов, Определению не мешают 50 , NO , щелочные металлы, NH [c.132]

При высоких температурах ионы водорода можно ввести в расплавленные галогениды, растворяя в них галоидоводоро-ды. Как показали исследования, растворимость хлористого водорода повышается с температурой в расплавах хлоридов щелочных металлов [270, 272] и остается практически неизменной в расплавах хлоридов щелочноземельных металлов Н91. Несмотря на то, что растворимость хлористого водорода незначительна в таких расплавах, коррозия металлов в них сильно возрастает в результате окисляющего действия ионов водорода [18, 299, 300]. Кажущийся стандартный электродный потенциал водородного электрода в расплавленных [c.183]

Литий, который используют как вещество отрицательного электрода, представляет собой самый легкий среди твердых элементов металл серебристо-белого цвета с удельной массой 0,534, температурой плавления 186°С и температурой кипения 1609°С. По химическим свойствам он больше похож на магний и кальщй, чем на натрий и другие щелочные металлы. Однако при нормальной температуре литий, реагируя с водой, легко превращается в гидроксид. По этой причине необходимо использовать неводные электролиты типа органических. Реакция разряда протекает по уравнению ЬI Ь + е и сопровождается переходом лития в раствор. Стандартный электродный потенциал лития самый низкий среди металлов (3,045 В), а допустимая токовая нагрузка на единицу массы самая высокая (3,83 А - ч/г). По этим причинам литий можно считать наилучшим активным веществом отрицательного электрода для элементов, с высокой плотностью энергии. При изготовлении литиевого электрода используют простой способ, в соответствии с которым металлический литий в виде пластины наносят на никелевый собирающий электрод. [c.136]

Значение стандартного потенциала этой полуреакции показывает, что в водном растворе не могут существовать восстановленные формы редокспар, стандартный потенциал которых меньше —0,81 В. Это, например, щелочные и щелочноземельные металлы, комплексный ион Сг(СЫ)б и др., которые восстанавливают воду, выделяя газообразный водород и образуя гидроксид-ионы. Есть довольно много пар, восстановленные формы которых должны давать эту реакцию, но, за исключением самых сильных восстановителей, реакции других восстановителей с водой проходят очень медленно и не имеют практического значения. [c.138]

Таким образом, время разложения амальгамы растворами, содержащими восстанавливаемые вещества, будет тем меньше, чем меньше объем амальгамы, концентрация соли щелочного металла, образующего амальгаму, и чем больше концентрации органического вещества и константа скорости разложения амальгамы. Константа скорости разложения амальгамы (XIII-10) зависит от двух величин — стандартного потенциала амальгамы и Лох — значения потенциала восстановления органического соединения на ртутном или амальгамном электроде при г=1 aj M в 1,0 н. растворе ионов щелочного металла, образующего амальгаму, содержащем 1 моль л органического вещества. Чем больше по абсолютной величине и чем меньше Лох, тем больше будет константа скорости разложения амальгамы. Причем, так как эта зависимость экспоненциальная, то при небольшом изменении fL или Лох константа скорости разложения амальгамы должна меняться весьма сильно. В частности, переход от процесса восстановления какого-нибудь органического соединения амальгамой натрия = -1,844 в) к процессу восстановления амальгамой лития ( L = — 2,044 б) должен приводить к увеличению константы скорости разложения амальгамы примерно в 50 раз. [c.534]

Железо и его сплавы. Стандартный потенциал железа —0,44 в. Однако стационарный потенциал его изменяется от —0,03 до + 1,0 в в зависимости от соотношения в электролите концентрации окислителя, пассиватора (кислорода и др.) и активатора (хлор-ионов и др.). В атмосфере кислорода железо полностью пассивируется. В воде наблюдается большая склонность к образованию коррозионных пар вследствие дифференциальной аэрации. В кислых средах продукты коррозии железа растворимы в отличие от нейтральных или щелочных растворов, в которых на поверхности металла образуется ржавчина по схеме Fe Fe2+ + 2е, + 20Н-->Ре(ОН)г и далее 4Fe(OH)2 + + О2 + 2Н2О 4Ре(ОН)з. Состав ржавчины имеет общую формулу пРе(ОН)з + тРе(0Н)2 + 9Н2О. Перенапряжение на железе водорода, а также кислорода мало и потому металл нестоек в подкисленных природных водах, а также в морской воде при сильном ее движении (при подводе кислорода). Железо стойко в концентрированной серной кислоте (допускается перевозка 80—96% серной кислоты в железных цистернах), концентрированных азотной и плавиковой кислотах, в разбавленных растворах щелочей, в растворах аммиака. Разрушается в соляной кислоте, минеральных кислотах, концентрированных щелоч- [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология