Ферро-ионы окисление

Природа и число стадий каждой электрохимической реакции зависят от ее характера. Так, например, при электровосстановлении ионов трехвалентного железа до двухвалентного первой стадией процесса будет доставка ферро-ионов к поверхности электрода (рис. 43). При контакте с электродом ион трехвалентного железа приобретает электрон в результате этого акта разряда образуется двухвалентный ион и одновременно перестраивается гидратная оболочка. Образовавшийся ферро-ион должен быть отведен от поверхности электрода, чтобы освободить место для разряда следующих ферро-ионов. Окисление ферро-ионов проходит через те же стадии, но в обратном порядке. [c.311]

Так как окислительно-восстановительный потенциал зависит от соотношения активностей окисленной и восстановленной форм ионов, то, варьируя это соотношение, изучить характер изменения электродного потенциала, окислительные и восстановительные свойства раствора. Это осуществить, вводя в раствор вещества, связывающие ту или иную форму ионов. Уменьшение концентрации окисленной формы при постоянной концентрации восстановленной формы снижает потенциал исследуемой системы, и, наоборот, всякое уменьшение концентрации восстановленной формы при постоянной концентрации окисленной увеличивает окислительновосстановительный потенциал системы. При этом изменяются окислительные и восстановительные свойства раствора. Так, например, введение в раствор, содержащий ферро-ферри-ионы, ацетата натрия уменьшает окислительно-восстановительный потенциал, поскольку ионы Ре + связываются в комплекс. Это снижает окислительную способность раствора и повышает его восстановительное действие. Введение в эту же систему оксалата аммония, образующего комплекс с ионами Р +, увеличивает потенциал изучаемой системы при этом возрастает окислительное свойство раствора И снижается восстановительная способность его. Для установления характера изменения окислительно-восстановительного потенциала систем составить гальванический элемент типа [c.303]

Перепассивация железа связана с растворением пленки в результате анодного окисления кислорода, входящего в состав пассивирующих оксидов. При этом нарушается сплошность пленки, происходит дальнейшее растворение желеэа, но уже с образованием трехвалентных ионов. Расчет равновесных концентраций ферро- и ферри-ионов показал, ЧТО в раствор в виде трехвалентных ионов переходит в 10 раз меньше желеэа, чем в виде двухвалентных [287], поэтому суммарный процесс растворения железа можно представить как Се -Се + 2ё. Толщина [c.73]

Се + е- = Се ч и реакции окисления ферро-ионов [c.389]

Ферри-ион обладает лишь пятью -электронами и, таким образом, является более слабым донором при образовании я-связи, чем ферро-ион. Чтобы получить низкоспиновое состояние в. случае ферри-иона. требуются более сильные поля лигандов. Высокоспиновые комплексы ферри-иона с ненасыщенными лигандами имеют в видимой области спектр, характерный для переноса заряда, обусловленного в этом случае частичным переходом электрона от лиганда на вакансию в нижнем -уровне иона металла. Поскольку ферри-ион имеет на один электрон меньше, его радиус меньше радиуса ферро-иона с тем же спиновым числом. Спаривание спинов также уменьшает размер катиона. Этот эффект вместе с эффектом окисления приводит к тому, что высокоспиновый ферро-ион имеет больший радиус, чем низкоспиновый ферро-ион и высокоспиновый ферри-ион, радиусы которых приблизительно одинаковы. [c.420]

Миоглобин и гемоглобин представляют собой высокоспиновые комплексы ферро-иона с имидазольной группой гистидина в пятом положении и молекулой воды в шестом. При замещении молекулы воды у атома железа кислородом или окисью углерода ферро-ион становится низкоспиновым, а парамагнитная молекула кислорода, имеющая два неспаренных спина, перестает быть парамагнитной (спины спариваются). Полный магнитный мо.мент молекулы оксигемоглобина становится равным нулю. Комплекс ферро-иона со спаренными спинами дает темно-красную окраску благодаря поглощению, связанному в основном с порфириновым кольцом. Окисление этих двух белков кислородом протекает сравнительно медленно, несмотря на то, что термодинамически это выгодно. Частично это связано с тем, что каждый такой процесс происходит с изменением спинового числа. При использовании других окисляющих агентов получаются высокоспиновые комплексы ферри-иона с белками, называемые метмиоглобином или метгемоглобином. Замещение молекул воды в шестом координационном положении атома железа в метгемоглобине на азид Мз или цианид СН дает низкоспиновый комплекс ферри-иона. [c.421]

Стандартный восстановительный потенциал (разд. 6 гл. И) пары РеЗ+/Ре++ в водном растворе равен +0,77 в, а в гемоглобине + 0,14 в восстановительный потенциал кислородного электрода (вопрос 18 в гл. П) в нейтральных растворах равен примерно +0,80 в. В каком из состояний, в двух- или в трехвалентном, железо гемоглобина более стабильно по сравнению с водными комплексами Может ли в гемоглобине иметь место окисление ферро-иона Не будет ли ско рее происходить насыщение кислородом, чем собственно окисление, н по каким причинам [c.424]

Согласно принципу Франка — Кондона, перенос электронов по туннельному механизму возможен, только если атомные ядра и химические связи реагирующей частицы и продукта реакции находятся в одинаковых энергетических состояниях. Рассмотрим вновь окисление Fe и восстановление Fe " , а также равновесные взаимодействия этих ионов с их окружением. Оба иона сольватированы, что можно выразить символами Fe -ai и Fe -aq. Сила, с которой ферри-ион, несущий больший положительный заряд, удерживает сольватную оболочку, больше, чем для ферро-иона. Поэтому радиус сольватированного ферро-иона несколько больше, чем радиус ферри-иона. Следовательно, туннельный перенос электрона может произойти, только если реагирующая частица в ходе реакции соответствующим образом перестроится. Эта перестройка сольватной оболочки возможна вследствие непрерывных колебаний молекул, входящих в сольватную оболочку, вокруг центрального иона. Разность энергий сольватированного иона в равновесном состоянии и после его перестройки называется энергией перестройки. Она составляет значительную часть энергии, которую необходимо подвести к реагирующей системе, чтобы преодолеть энергетический барьер, препятствующий протеканию реакции. Этот энергетический барьер называется энергией активации (см. приложение Б). Например, константа скорости катодной реакции k . [см. уравнение (2.2)] дается соотношением [c.141]

Важное преимущество этого метода состоит в возможности автоматической регистрации потенциалов. Его можно использовать для контроля за ходом окислительно-восстановительных процессов непосредственно в слое полимера, вводя туда индикаторные электроды [197]. На рис. 16 представлены полученные таким способом выходные кривые восстановления ферро-ионов. Данные химического анализа (точки) очень четко совпадают с результатами электрохимических измерений потенциалов выходного электрода (сплошная кривая 5). Приведенные кривые позволяют определить основные характерна стики процесса окисления редоксита в динамических условиях, а при соответствующей теоретической обработке оценить стадию, контролирующую процесс. [c.77]

Таблица 12. Значения кинетического параметра Оу процесса окисления редоксита ЭО-7 ферро-ионами при переменных Сд и Го при 293 К

Ряс. 39. Кинетические кривые окисления редоксита ЭО-7 в 0,001 н. растворе ферро-ионов [c.115]

Ранее [1, 2] нами было показано, что растворение магнетита при соотношении концентраций ферро- и ферри- ионов в растворе от 0,5 до 20 происходит по электрохимическому механизму. Причем в анодной стадии процесса имеет место окисление Fe +, объясняющее ускорение растворения Ре- О ферро-ионами. Участие ионов Fe + [c.119]

Если водород пропускать в раствор иона Ре++ в присутствии платины, которая действует как катализатор, ферри-ион восстановится в ферро-ион, а газ Нг окислится в ион Н+. При этих условиях энергия выделяется в виде тепла. Подобно большинству реакций окисления-восстановления эту реакцию можно осуществить в элементе так, чтобы она явилась источником электрического тока. Э. д. с. такого элемента будет мерой окислительного потенциала Ре" по отношению к водороду. [c.104]

В химии окисление определяется как удаление электронов, а восстановление—как присоединение электронов это можно проиллюстрировать на примере окисления ферро-иона в ферри-ион [c.118]

СТОЯНИЙ исходных -оболочек пря переходе от свободного атома к твердой фазе могут служить нецелочисленные магнитные моменты атомов, различия в величине моментов изолированных атомов у ферро- и антиферромагнитных -металлов (Ре, Со, Ы1, Сг, Мп), а также аномально высокие значения удельной теплоемкости электронов у -металлов. В то же время, если как у лантаноидов происходит экранирование внутренних 4 /-орбиталей электронами с более высокими энергиями (5s 5p ), часто можно наблюдать идеальное поведение атомов. Например, лантаноиды в степени окисления +3 ведут себя и в кристалле ак свободные ионы. [c.581]

Нетрудно определить, какое отношение активностей ферри-и ферро-ионов должно быть в растворе, содержащем сильную кислоту (Л = 1), чтобы при добавлении к нему равных количеств хинона и гидрохинона не происходило ни окисления гидрохинона трехвалентным железом, ни восстановления хинона двухвалентным железом. Такое равновесие, очевидно, наступит в растворе, если обе оксред-системы будут иметь одинаковый окислительный потенциал [c.516]

Железобактерии ТЫоЬасё1из 1еггоох1с1ап5 получают энергию путем окисления ферро-ионов в ферри-ионы с последующим осаждением гидроокиси трехвалентного железа [уравнение (10-30)]. [c.430]

При добавлении к раствору, содержащему ферри- и ферроионы, раствора, содержащего цери- и церо-ионы, реакция будет протекать в сторону окисления ионов двухвалентного железа и восстановления ионов четырехвалентного церия в состоянии равновесия железо будет практически полностью окислено до ферри-ионов, а церий восстановлен до церо-ионов. Высокий окислительный потенциал системы Се " , Се + позволяет использовать ее в химическом объемном анализе (периметрия). [c.177]

При катодном процессе (восстановление ферри-ионов до ферроионов) <агез+, а а р 2+>с1р 2+ и величина катодного диффузионного перенапряжения-отрицательна. При а нодном процессе (окисление двухвалентных ионов железа до трехвалентных) й р ,з-ь >йрез+, ар 2+<ар 2+ и анодное диффузионное перенапряжение будет положительной величиной. [c.319]

Для измерения окислительного потенциала необходимо составлять цепь из индикаторного платинового электрода титруемого раствора и каломелевого электрода сравнения. Нормальный окислительный потенциал системы, состоящей из ферри-ферро-ионов oF =>+/Fe=+=+750 Мв. Для системы станни-станно-ионов osn +/sn2+ = 200 мв. Величину Eq можно определить для полувосстановленных растворов, так как в таких растворах концентрация окислителя равна концентрации восстановителя [Ок.] = [Вое.], поэтому выражение под знаком логарифма в формуле Нернста обращается в единицу, а его логарифм равен нулю. Величина этого нулевого потенциала соответствует точке перегиба на кривой, выражающей переход окисленной формы в восстановленную. [c.607]

Покажите путем вычисления констант соответствую-ш,их равновесий возможность окисления ферро-ионов в ферри-ионы с помощью нитрат- и хлорат-ионов в кислой среде, гипобро-мит- и гидропероксид-ионов в щелочной. [c.58]

Некоторые скачки потенциала плохо поддаются измерению, так как играющие здесь роль электродные реакции протекают слишком медленно. Иногда удается сделать измерение возможным путем прибавления небольшого количества вещества с различными степенями окисления, так называемого посредника потенциала ( Ро1еп11а1уегшШ1ег ), какими являются, например, системы иод/ион иода и ферро-ион/ферри-ион. Так, при пользовании платиновым электродом трудно поддается измерению скачок потенциала раствора—соль окиси хрома/хромовокислая соль ввиду медленности превращения [c.271]

Меркт [26] обнаружил, что ключевые воды в области нефтяных месторождений Пачки, область Ли (Техас), содержат большое количество железистых бактерий, создающих хлопьевидную студенистую пену, которая вызывает закупоривание, если эти воды используются для законтурного заводнения. Известковая основа снижает проницаемость на 75%. Оказывается, и закупоривающие материалы сами покрыты желтовато-коричневой пленкой. Принг-шеймс [27] указывает, что цвет пленки может меняться от светло-желтого до почти черного в зависимости от типа присутствующих железистых бактерий. Причиной образования такого осадка является то, что эти бактерии заимствуют по крайней мере часть своей энергии за счет окисления ферро-ионов до ферри, и по мере роста бактерий формируется их оболочка из гидроокиси железа. Источник ферро-ионов в системе — растворенное железо [15]. Некоторые типы железистых бактерий обладают способностью окислять также и марганец. При этом оболочка окрашена в гораздо более темный цвет, чем в случае бактерий, которые действуют только на железо и дают чистый желтый цвет. [c.236]

Электроны могут попасть на ферри-ионы не только непосредственно, перепрыгнув с поверхности металла, но и путем переноса через адсорбированные хлор-ионы ( электронные мостики ). Электронные мостики облегчают перенос электронов, т. е. осуществляют катализ электродной реакции. Ускорение электродной реакции в результате адсорбции катализаторов или реагирующих веществ, промежуточных соединений или продуктов реакции называется электрокатализом. Поскольку металлы как адсорбенты для участников электрокатали-тической реакции весьма отличны друг от друга, каталитический эффект существенно зависит от материала, из которого изготовлен электрод. На каталитические свойства поверхностей электродов сильное влияние оказывает также предварительная обработка электрода (например, анодное окисление с образованием поверхностных оксидов, катодное восстановление поверхности оксидного слоя и т. д.). [c.143]

На основании полученных результатов можно сделать за- ключение о том, что скорость окисления полимерных редокситов типа хинон-гидрохинон- 4 i,(f ных растворами ионных окислителей подчиняется закономерностям внутренней диффузии окислителя с движущейся границей химической реакции, которые были использованы ранее при обсуждении кинетики поглощения молекулярного кислорода полимерными и металлсодержащими редокситами. Но если для растворенного кислорода эти законы действуют на всем пути до дости-ЖЙ1ИЯ равновесия в системе, исключая первые моменты процесса, где контролирующими оказываются факторы переноса окислителя в пленке, то для заряженных ферро-ионов они справедливы в сравнительно небольшой области значений а. [c.115]

По мнению Фенуика, в этой системе участвует металлофермент, так как а) она тормозится мепакрином, который является типичным ингибитором металлоферментов б) неферментативное активирование шрадана может быть достигнуто при действии смеси аскорбиновой кислоты, ферро-ионов и версена. Если это предположение верно, то роль нуклеотида сводится к поддержанию металла в восстановленном состоянии. Фенуик предложил следующую суммарную схему (IV), в которой Е2+ обозначает окисленный фермент, а Е+ — восстановленный фермент (здесь эта схема приведена в несколько сокращенном виде). [c.166]

Величины, соответствующие внезапному охлаждению, указывают на хемосорбцию ислорода, очевидно, более сильную при спекании в чистом кислороде. Наоборот, при медленном охлаждении десятикратно увеличенные толщины окисленного слоя указывают на более полный механизм окисления, значительно понижающий содержание ферро-ионов. В последнем случае можно предсказать, что поверхностный слой приобретает структуру, аналогичную структуре у-гемагита (кубического) с удовлетворительной устойчивостью (при получении из замещенных магнетитов) [c.127]

Устранение явления обратимого старения, весьма вредного для ферритов, связано с уничтожением окисленных поверхностных пленок на керамических зернах. Поэтому необходимо вести спекание при умеренной температуре (без потери кислорода) и получать слабую пористость (для сокращения окисления атмосферой за время охлаждения). Температура спекания и пористость изменяются в обратной зависимости. Оба эти условия можно одновременно удовлетворить, применяя мелкозернистые порощки железных окислов, например синтетический гематит (от 0,1 до 0,2 мк). Введение в феррит меди также влияет благоприятно, так как из обоих катионов Ре2+ и Си+, образованных во время спекания, Си+ имеет меньщий потенциал ионизации (20 эв вместо 31 эв для свободного атома), а значит и защищает Ре +, окисляясь ранее его. По аналогии, введение марганца или кобальта в никелевый феррит увеличивает его сопротивление и уменьшает раскисление ферри-ионов во время спекания. Обмены Л1п2+ — Мп + и Со +—Со + соответствуют (для свободных атомов) энергии ионизации 34 эв по сравнению с 31 эв для Ре +—Ре + [115]. [c.129]

Это уравнение показывает, что окисление осуществляется путем перенесения электронов (е ) от ионов йода на ионы железа (ферри). В результате этого происходит окисление 10дита в йод 2.1 — 2е— J2 и восстановление ферри-иона в ферро-ноп 2Ре + 26" — 2Ре ". [c.240]

Важным примером делокализации и поглощения энергии является хлорофилл, который обсуждался в послесловии к гл. 20. Ароматическое кольцо, окружающее ион Mg , представляет собой протяженную делокализо-ванную систему, образуемую порфирином (см. рис. 20-19). Электронные энергетические уровни этой системы обусловливают поглощение света с одним максимумом в фиолетовой области, при 430 нм, и вторым максимумом в красной области, при 690 нм (см. рис. 20-22). При поглощении света молекулой хлорофилла ее электрон возбуждается на более высокий уровень это позволяет хлорофиллу восстанавливать ионы Ге " в ферре-доксине, белке с молекулярной массой 13000, который содержит два атома железа, координированные к сере. Последующее окисление ферредоксина служит источником энергии для протекания других реакций, которые в конце концов приводят к расщеплению воды, восстановлению диоксида углерода и, наконец, к синтезу глюкозы, С НиОв. [c.307]

Уменьшение концентрации окисленной формы при постоянной к(ли ентрацни восстановленной снижает потенциал исследуемой системы, и наоборот, всякое уменьшение концентрации восстановленной формы при постоянной концентрации окисленной увеличивает окислительно-восстановительный потенциал. Так, например, введение в раствор, содержащий ферри-и ферроионы, ацетата натрия уменьшает окислительно-восстановительный потенциал, так как ионы трехвалентного железа связываются в комплекс. Введение в эту же систему оксалата аммония, образующего комплекс с железом (II), увеличивает потенциал изучаемой системы. [c.306]

Эти процессы можно классифицировать на две подгруппы 1) реакции, при протекании которых природа и число ближайших к иону частиц, т. е. состав внутренней координационной сферы, не изменяются при образовании переходного состояния стадии переноса электрона (внешнесферные реакции электронного переноса) к таким реакциям относится взаимодействие между ферри- и ферроцианид-анионами, когда группы СЫ остаются расположенными симметрично вокруг Ре + или Ре +, а также реакция между ионами Мп04 и МпОГ 2) реакции, в переходном состоянии которых один или несколько лигандов одновременно входят в состав внутренней координационной сферы окисленной или восстановленной форм (внутрисферные реакции электронного переноса). При комплементарных реакциях электронного переноса окислитель и восстановитель изменяют свои степени окисления на одну и ту же величину. Возможны более сложные процессы типа [c.89]

Собрать установку для поляризацрюнных измерений (рис. 193). В электролизер — трехколенную термостатированную электролитическую ячейку налить 100 мл 0,1 М раствора ферро-феррицнанидов с различным соотношением окисленной и восстановленной форм ионов 9 1, 7 3, 5 5, 3 7, 1 9. При приготовлении смесей тщательно перемешать растворы обеих форм ионов. В качестве рабочего электрода использовать вращающийся платиновый дисковый электрод, в качестве электрода сравнения — гладкую платиновую проволоку, погруженную в тот же раствор. Установить температуру опыта (20—25°С) и включить электролизер в установку для поляризационных измерений. С помощью реостата 2 подавать поляризующее напряжение на электроды, увеличивая его на [c.463]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология