Равновесие в металлических раствора

Здесь металлический раствор можно считать разбавленным относительно кислорода, а шлаковый — совершенным относительно МпО и, следовательно, при равновесии [c.106]

Расчеты равновесий в металлических растворах [c.123]

Это уравнение отражает суммарный процесс, при котором металлический цинк приходит в равновесие с раствором таким образом, что некоторое количество ионов 2п2+ переходит в раствор, а поверхность металла приобретает отрицательный заряд. Образуется двойной электрический слой, в диффузную часть которого втягиваются ионы 2п2+ и Н3О+. Потенциал электрода достаточно велик, чтобы ионы Н3О+ восстанавливались, захватывая электроны с поверхности электрода. Потенциал, при котором происходит электрохимическая коррозия, называется стационарным. Постоянство во времени фст сохраняется при растворении новых порций металла и дальнейшем восстановлении окислителя. [c.455]

Поэтому, если металлическая медь находится в равновесии с раствором, содержащим ее ионы, то концентрация ионов одновалентной меди будет намного меньше, чем концентрация ионов двухвалентной меди. Обратная картина наблюдается для ртути Е для системы Hg2++, Hg составляет 0,799, в то время как составляет 0,906 в. Из этих данных вытекает, что [c.380]

Это уравнение отражает суммарный процесс, однако сущность процесса заключается в том, что металлический цинк, опущенный в раствор кислоты, приходит в равновесие с этим раствором таким образом, что некоторое количество ионов переходит в раствор, а электрод приобретает отрицательный заряд. Образуется двойной электрический слой, в обкладку которого, находящуюся в растворе, втягиваются как ионы цинка, так и ионы гидроксония. Потенциал электрода достаточно велик, чтобы ионы гидроксония разряжались, захватывая электроны с поверхности электрода. Равновесный потенциал сохраняется путем растворения новых количеств 2п2+. [c.638]

Быстрые электрохимические реакции. Потенциал равновесия. Предположим, что имеется раствор, содержащий окислительновосстановительную систему Ок.- - пе Вое. Если погрузить в этот раствор проволоку из инертного металла, например платиновую, то происходит непрерывный обмен электронами между металлом и теми частицами окислителя и восстановителя, которые в своем движении сталкиваются с этой металлической проволокой. Наконец, установится равновесие, при котором переход электронов от восстановителя к металлу и от металла к окислителю будет происходить с одинаковой скоростью. При достижении -равновесия состав раствора, окружающего электрод, не изменяется, а металл имеет потенциал равновесия, величина которого выражается фор- [c.180]

Выпадение осадка металлической меди возможно при недостаточной концентрации двухвалентной меди в растворе, поэтому для обеспечения устойчивого равновесия в растворе примерно 15—20% общего количества в нем меди должно находиться в двухвалентной форме. [c.240]

Третий случай — металлический электрод, находящийся в равновесии с раствором труднорастворимой соли МеХ. Такие системы применяются в качестве электродов сравнения. Обычно в раствор добавляют соль с одноименным анионом (Х ) в определенной концентрации. Потенциал определяется концентрацией аниона Х в соответствии с уравнением [c.61]

Рассмотрим случай, когда металл находится в равновесии с раствором своей соли. Если металлическую пластинку погрузить в воду, некоторое количество металла с поверхности пластинки перейдет в раствор. Этот процесс происходит под влиянием молекул воды, способствующих отрыву ионов металла от поверхности пластинки. Ионы металла переходят в раствор, и поверхность металлической пластинки заряжается отрицательно за счет электронов,, остающихся на поверхности пластинки. [c.248]

При равновесии металлического электрода с раствором электрохимические потенциалы электрона в растворе ( а ,р ) и в металле ( я] ) равны, т. е. [c.6]

Отправной точкой количественной характеристики связи величины электродного потенциала металла с его кристаллической структурой,, очевидно, может явиться формула для энергии металлической решетки. Если металл находится в равновесии с раствором, содержащим его ионы, то значение его электродного потенциала может быть [4] выражено формулой [c.412]

Сплошная защитная пассивирующая пленка не является инертным покрытием, но находится в состоянии динамического электрохимического равновесия с раствором, и толщина ее зависит от характера внешней поляризации и потенциала электрода. На внешней своей поверхности пассивирующая окисная пленка под химическим воздействием кислого раствора постепенно растворяется. В объеме пленки (ближе или дальше от металлической поверхно сти — в зависимости от соотношения скоростей перемещения в пассивной пленке ионов кислорода и металла) происходит процесс анодного возобновления окисной пленки, компенсирующий процесс химического растворения пленки. При сохранении пассивного состояния равновесие оказывается устойчивым потому, что утолщение пленки уменьшает процесс электрохимического роста пленки вследствие возрастающих затруднений для миграции ионов металла и кислорода в окисной пленке наоборот, недостаточная для данных равновесных условий толщина вызовет превалирование электрохимических процессов роста пленки по сравнению с процессом химического растворения. [c.311]

Отношение активности иоиов натрия к активности ионов водорода, при котором устанавливается равновесие, равно примерно 10 . Такое соотношение невозможно реализовать ни в кислых растворах, где активност ) ионов водорода аи+ близка к единице, ни в щелочных, где она составляет около Ю , поэтому металлический натрий всегда неустойчив в контакте с водой. [c.185]

Если металлическая медь соприкасается с раствором, содержащим ионы Си+ и Си +, и находится в равновесии с ним, то потенциал медного электрода должен удовлетворять уравнениям [c.585]

При ЭТОМ металлический электрод оказывается заряженным отрицательно, а раствор — положительно. Если при уста[[овлении контакта металл — раствор скорость перехода катионов из металла в раствор была меньше, чем скорость их перехода в обратном направлении, то между электродом и раствором также устанавливается равновесие но в этом случае электрод заряжается положительно, а раствор — отрицательно, [c.277]

Активационная теория самодиффузии в плотных кристаллических и аморфных средах исходит из положения, что в кристаллической решетке вследствие теплового движения происходит непрерывное перераспределение дефектов структуры (вакансий). Движение вакансий эквивалентно миграции частиц. Перенос массы возможен при одновременном соблюдении двух условий возникновении вакансии и достижении достаточно большой энергии колебаний частицы около положения равновесия. Если энергия колебаний велика или размеры частицы незначительны (водород, азот, углерод) возможна их миграция в междоузлиях решетки, что имеет место в металлических мембранах. В твердых растворах замешения движение частиц может происходить не только за счет вакансий, но и в результате обмена с соседними частицами. В матрицах аморфной структуры роль вакансий играют микрополости или дырки . [c.77]

Контактное вытеснение одного металла из раствора другим используется при нанесении металлических покрытий на изделия и очистке растворов. Константа равновесия реакции контактного обмена, рассчитанная по (175.7), позволяет сделать заключение о степени очистки раствора от ионов Мг . [c.493]

Концентрацией окислов в металлическом растворе можно пренебречь, так как равновесие сдвинуто при 1600—1700 °С (температурный интервал сталеплавильных процессов) в сторону Fe-fMnO, а МпО растворим в железе еще значительно меньше, чем FeO. Действительно, при 1600 С величина /( = 245, а при 1700 С величина К = 141. [c.296]

В 1859—1865 гг. Н. Н. Бекетов, изучая зависимость явлений вытеснения одних элементов другими от внешних физических условий (температура, давление и т. д.), на примере реакции вытеснения водородом металлов из растворов их солей показал, что это действие водорода зависит от давления газа и крепости металлического раствора, или, другими словами, от химической массы восстанавливаемого тела Он установил, что химическое действие газов зависит от давления и, смотря по величине давления, может даже совершаться в обратном направлении Уточняя это положение, ученый отмечал, что действие газа пронорциональ-но давлению или массе. Данные исследования имели большое значение для развития учения о химическом равновесии и для подготовки открытия закона действия масс. [c.325]

В то же время равновесие минерала с раствором существенно отличается от равновесия металлического электрода с собственными ионами в электролите в первом случае оно наступает только при насыщении раствора, а во, втором — при любом его недосы-щении с возникновением равновесного (обратимого) потенциала электрода. Поэтому влияние механических напряжений, будучи одинаковым по отношению к изменению химического потенциала этих тел, различным образом проявляется в их механохимиче-ском поведении если в случае металлического электрода механическое воздействие изменяет как равновесное состояние (стандартный обратимый потенциал), так и скорость растворения вдали от равновесия, то в случае минерала легко обнаруживается только влияние на скорость растворения вдали от равновесия, но гораздо труднее — на растворимость. [c.35]

МОЖНО определить лишь при достаточно высокой концентрации аммиака и особенно аммонийной соли. Это означает, что лутео-ион в рассматриваемых условиях устойчив. Указанный факт наводит на мысль, что металлический электрод и система комплексов кобальта (И) могут совместно катализировать установление равновесия в системе солей кобальта (III). Непосредственно это было доказано несколькими опытами. Так, розео-нитрат, растворенный в 1 н. растворе нитрата аммония, 2 н. по отношению к аммиаку, частично превращался в лутео-соль при добавлении ртути и небольшого количества соли кобальта (II) при перемешивании всей смеси в атмосфере азота. Однако сам раствор розеонитрата в отсутствие катализаторов вполне устойчив. Несколько капель коллоидного раствора палладия и небольшое количество соли кобальта (II) оказывают еще более сильное каталитическое действие, чем ртуть. Из нескольких предварительных опытов с такого рода каталитическими системами было установлено, что скорость образования лутео-соли возрастает с увеличением отношения концентрации аммиака к концентрации аммонийной соли, т. е. с увеличением pH. Можно предположить так же, что скорость образования лутео-соли возрастает с увеличением концентрации кобальта (П). Казалось бы, по существу характер процесса вдаь ной каталитической системе ясен. Однако указанные системы имели ограниченное значение для исследования состояния равновесия в растворах, содержащих комплексные соединения кобальта (III), по следующим причинам 1) взаимодействие в таких системах происходило довольно медленно 2) наличие кобальта (II) усложняло проведение опытов, например вызывало необходимость создания атмосферы азота и др. 3) присутствие в равновесных растворах коллоидного палладия затрудняло оптические исследования. Именно поэтому большое значение имело то обстоятельство, что активированный уголь оказался очень эффективным катализатором в указанных процессах. Было найдено, что равновесие между комплексными соединениями кобальта (III) в присутствии угля устанавливалось в течение нескольких часов даже без добавления соли кобальта (II). [c.245]

СО значительной точностью. Скорость, с которой устанавливалось равновесие, зависела не только от природы угля, а также от концентрации аммиака и аммонийной соли (в соответствии С ориентировочными опытами с металлическим катализатором, СМ. стр. 245). Таким образом, самая высокая скорость установления равновесия наблюдалась в растворах № 1 и 2 без добавления аммонийной соли здесь также была самая большая потеря кобальта, (см. табл. 78-в) вследствие разложения растворенных комплексов до гидроокиси кобальта (III). В этих растворах установление равновесия при помощи 0,8 гугля Мерка наполовину заканчивалось уже за 15 мин. Для сравнения можно упомянуть, что с 4 г угля из сахара для того же превращения требовалось 1 /2—2 часа согласно предварительным опытам при идентичных условиях. То, что более медленное действие угля из сахара вызывает также меньшую потерю кобальта, очевидно из опытов № 4 и 5 табл. 78. Скорость установления равновесия при высоких концентрациях аммонийной соли далее не изучалась. Было только установлено, что равновесие полностью достигается в течение одних суток. В качестве примера можно привести следующие данные по установлению равновесия в растворах № 15 и 17 табл. 78 [c.266]

Потенциалы можно найти экспериментально для систем, не включающих металла в качестве одного из реагентов (например, Ее /Ее ), путем измерения потенциала платинового электрода, погруженного в раствор. Платина не обладает склонностью переходить в раствор в виде ионов и создавать свой собственный потенциал поэтому ее потенциал определяется давлением электронов в окислительно-восстановительном равновесии в растворе. Такие потенциалы называются окислительновосстановительными, или редокс-потенцшлами. Нельзя измерить только один потенциал между электродом и раствором, поскольку в раствор необходимо ввести какой-то проводник тока и это обязательно приводит к возникновению второго потенциала. Поэтому окислительно-восстановительные потенциалы (включая частный случай электродных потенциалов) всегда связаны со стандартным потенциалом, обычно соответствующим системе Н + V2H2 В этой шкале потенциал 2п /2п равен —0,76 в, а потенциал Си /Си--НО,34 в. Эти величины означают, что цинк должен восстанавливать ионы водорода до водорода (причем сам цинк окисляется до ионов цинка), так же как он восстанавливает ионы закисной меди до металлической меди, тогда как медь не должна восстанавливать ионы водорода. Действительно, любой металл с отрицательным электродным потенциалом должен вытеснять водород из кислоты. Некоторые окислительно-восстановительные потенциалы приведены в табл. 17 в тех случаях, когда нельзя провести непосредственного измерения, они выводятся из величин АО для реакции О + /гНа 1= Н + Н (здесь О и К означают окисленную и восстановленную формы окислительно-восстановительной пары). Если потенциал системы 07R более отрицателен, чем потенциал системы 0 7R", то реакция Р + О"-—о + К" будет проходить спон [c.197]

Примерами из области органической химии, где равновесия в растворах могут играть большую роль, являются разделения аминокислот [86, 113], производных нуклеиновой кислоты [19] л сахаров [63]. Успех этих разделений был в значительной степени определен правильным выбором состава элюента. Весьма существенпо, чтобы равновесие в растворе устанавливалось быстро. В противном случае кривые элюирования более и.пи менее расширяются. Примеры ослож-пений такого рода известны как для органических, так и для неорганических систем. В этой связи можно упомянуть о равновесиях в растворах лаптопа [100 ] и некоторых металлических комплексов [68]. Применения элюентов, для которых равновесие в растворе устапавливается медленно, следует по возможности избегать. [c.184]

Как и в случае обычного металлического электрода, водородный электрод находится в равновесии с раствором катионов водорода только при одном определенном потенциале, зависящем от концентрации катионов водорода и от парциального давления газа водорода над раствором. Отклонение потенциала от его равновесного значения в отрицательную сторону, нарущая равенство 4 = 4, приводит к неравенству 4 > 4. Это означает,, что в таком случае будет происходить постоянное восстановление катионов водорода [c.217]

Избыток металлической меди привели в равновесие с раствором, который содержал 0,5 М сульфата медн ( USO4). а) Вычислите равновесные концентрации всех присутствующих частиц, предполагая, что сульфат-ион не вступает в реакцию, б) Объясните тот факт, что при высокой концентрации иона хлора эта реакция протекает почти до конца. ([Си+]равн 10-зМ.) [c.118]

Дегазация, например, — процесс выделения азота из жидкой стали — может происходить во время ее кипения благодаря переходу азота из металлического раствора в объем пузырьков окиси углерода, где величина меньше, чем р. при равновесии с азотом в металле. Дегазация может также осуществляться при продувании стали инертными газами или при вакууми-ровании. В последнем случае, концентрация азота на поверхности металла Сн близка к нулю, скорость его удаления пропорциональна концентрации Со, уравнение (Х1-20) принимает вид [c.197]

Наибольшие заслуги здесь принадлежат выдающемуся ученику Менделеева, Д. П. Конопалову, который установил основные законы, определяющие равновесие между раствором и его паром. Менделеевское учение о растворах было развито также Н. С. Курнаковым, создавшим совершенно новую область химической науки — физико-химический анализ, с помощью которого были разрешены как чисто теоретические вопросы взаимосвязи между соединениями постоянного и переменного состава, так и многие вопросы прикладного характера. Исследования Н. С. Куркакова дали возможность рационально использовать богатства наших соляных озер, освоить грандиозные калийные месторождения, помогли разработать и внедрить в производство новые металлически , сплавы. [c.918]

Диаграммы состояния используются при изучении как водных, так и металлических растворов. В случае водных растворов часто встречаю-ш ейся задачей является определение гидратов, которые дают максимумы на диаграммах состояния. Пример приведен на рис. 10-7 для смеси серной кислоты и воды. От прибавления серной кислоты к воде точка плавления снижается, как показывает линия, вдоль которой существует равновесие между льдом и жидким раствором серной кислоты в воде. Снижение продолжается до тех пор, пока содержание серной кислоты в смеси не достигнет 10 мольных % при таком составе смеси существует эвтектическая точка при температуре около —70°. Дальнейшее прибавление серной кислоты к раствору при температуре ниже —25° приводит к осаждению новой твердой фазы Н280 4-4Н20. Первая эвтектика содержала две твердые фазы лед и Н23 0 4-4Н20, и одну жидкую фазу (10 мольных % серной кислоты), так что V = 0. В случае водных раство- [c.272]

Неполяризуемый электрод отвечает такому электроду, для которого обмен потенциалопределяющими ионами между металлом и раствором совершается беспрепятственно, что наблюдается при больших токах обмена. Потенциал подобного электрода практически не изменяется под действием внешнего тока, пока последний мал по сравнению с током обмена. Идеально поляризуемым является электрод, у которого обмен ионами полн.эстью или почти полностью заторможен ц ток обмена близок к нулю. Для такого электрода уже ничтожно малый внешний ток будет изменять потенциал. Ртутный электрод в условиях снятия электрокапиллярных кривых ведет себя подобно идеально поляризуемому электроду, хотя ток обмена между металлической ртутью и раствором ее соли в состоянии равновесия очень велик. Это объясняете двумя причинами во-первых, тем, что область потенциалов, в которой снимают<я электрокапиллярные кривые, смещена в отрицательную сторону от равновесноп потенциала ртутного электрода, и по-это.му анодный процесс перехода ионов этути из металла в раствор термодинамически невероятен во-вторых, тем, что электрокапиллярные кривые снимаются в растворах, практически лишенных ионов ртут . В этих условиях катодный процесс перехода ионов ртути пз раствора на металл также невозможен, [c.236]

Если кусок какого-либо металла М привести в контакт с водным раствором его соли МА, то через некоторое время на границе между металлом и раствором установится значение потенциала, которое в дальнешем будет сохраняться почти неизменным. Эта постоянная (или почти постоянная) величина отвечает либо равновесию между металлом и раствором, либо стационарности электродного процесса. Какой из этих случаев реализуется в действительности, определяется в первую очередь самой величиной электродного потенциала. Если термодинамический электродный потенциал металла имеет величину, при которой в данных условиях исключено протекание всех других ироцессов (кроме обмена металлическими иоиами между металлом и раствором), то установившаяся величина нотенциала будет отвечать его равновесному значению в данных условиях. Скорость перехода ионов металла в двух противоположных направлениях при достиженип состояния равновесия сделается одинаковой и равной току обмена [c.488]

Любая гальваническая цйяь в целом никогда не находится 1) равновесии. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая (в указанном выше смысле) цепь в целом далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникает электрический ток измеримой силы, т. е. цепь совершает работу, необратимо приближаясь к равновесию. Разомкнутая цепь только временно сохраняется почти неизменной. Например, в разомкнутом элементе Даниэля — Якоби происходит диффузия ионов Си2+ через раствор к цинковому электроду при соприкосновении цинкового электрода с ионами меди происходит необратимая (без совершения работы) реакция вытеснения ионов Сц2+ из раствора металлическим цинком, т. е. та же реакция, которая служит источником тока при работе с лемента. [c.519]

Прямые опыты с применением радиоактивных индикаторов показывают, что если привести металл (М) в контакт с раствором его соли, то ионы металла (М +) переходят из металлической фазы в раствор и из раствора в металл. Поскольку энергетическое состояние иоков в этих фазах неодинаково, то в первый момент после установления контакта ионы металла переходят из металла в раствор и в обратном направлении с различной скоростью. Если преобладает переход ионов из металлической фазы в раствор, то раствор приобретает положительный заряд, а металлический электрод заряжается отрицательно. По мере увеличения этих зарядов переход катионов в одноименно заряженный раствор затрудняется, так что скорость этого процесса уменьшается, скорость же перехода катионов из раствора на отрицательно заряженный электрод возрастает. В результате скорости обоих процессов выравниваются и между металлом и раствором устанавливается равновесие [c.277]

Равновесие, которое устанавливается при погружении металла в раствор соли, содержащий ионы данного металла, можно изобразить как состояние равновесия между металлической и монной фазой по схеме [Ме+е] Ме+ + е. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология