Восстановление активными металлами и ионами

Для защиты железных конструкций от коррозии наиболее часто применяют металлическое покрытие из цинка (оцинкованное железо, жесть) или олова (луженое железо, белая жесть). В первом случае цинк является более активным восстановителем, чем железо, так как Ре Ге2+ = = -0,440 В. Поэтому при нарушении покрытия в коррозионных микрогальванических элементах цинк будет анодом и разрушаться, а железо катодом — местом, для осуществления процессов восстановления окислителей среды. Для описания процессов в этой системе на рис. 38.7 следует слева взять более активный металл — цинк (вместо железа), а справа — менее активный — железо (вместо меди) и заменить ионы железа в среде на ионы цинка. Поскольку в данном процессе цинк является анодом, то цинковое покрытие железа называется анодным покрытием. [c.692]

Восстановление Н2О с выделением водорода происходит при действии активных металлов и некоторых ионов с малым зарядом (например, Сг + медленно реагирует с водой, переходя в Сг +). По этой причине в водном растворе не могут существовать Са+, Fe+, А1 + и другие ионы, имеющие нехарактерные низкие заряды. [c.440]

Самое простое, что можно привести в пользу такого утверждения, это то, что магний и свинец стоят в ряду напряжений левее водорода, а мы знаем, что чем левее находится металл в ряду напряжений, тем более сильным восстановителем он является и там труднее восстанавливаются его ионы. Но с другой стороны, это объяснение не вполне достаточное, так как всегда нужно помнить, что ряд напряжений характеризует химическую активность металлов лишь в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в водной среде, тогда как согласно условию задачи восстановление окислов проводится газообразным водородом при нагревании. Тем более, что при сильном нагревании в атмосфере водорода можно восстановить металлическое железо из его окисла, хотя железо, так же как магний и свинец, стоит в ряду напряжений левее водорода [c.454]

Примером полуэлемента может служить электрод из металла, погруженный в раствор соли этого металла. Атомы металла в пластине являются восстановленной формой, а его ионы в растворе окисленной формой. При этом у поверхности раздела металла с раствором возникнет электрический потенциал вследствие образования двойного электрического слоя (рис. 46). В случае активного металла возможен переход его атомов, легко теряющих электроны, из металла в раствор, т. е. процесс окисления [c.181]

Электрохимическая коррозия Протекает по механизму действия гальванического элемента, в котором окислительный (анодный) и восстановительный (катодный) процессы разделены в пространстве. Металл, окисляясь, играет роль анода (рис. 48) и в виде ионов переходит в водную среду. Находящееся с ним в контакте тело с Е>Еще (например, другой менее активный металл примеси продукты окисления самого металла), которое должно обладать электрической проводимостью, выполняет функцию катода, на поверхности которого происходит восстановление окислителя (НаО, О2 и т. п.). [c.195]

Стандартные электродные потенциалы всех электродов, измеренные относительно нормального водородного электрода, составляют ряд напряжений. Следует помнить, что табличные значения е° относятся к растворам с а + = . Электроды в таблице записаны в последовательности ион — металл, а все электродные реакции — в виде реакций присоединения электронов. Значение стандартного электродного потенциала есть мера того, что реакция на электроде будет протекать в направлении восстановления, т. е. принятия электронов. Чем ниже реакция расположена в таблице, тем больше стремление окисленной формы принять электроны и восстановиться. Чем выше реакция расположена в таблице, тем больше стремление восстановленной формы отдать электроны и окислиться. Например, активные металлы натрий и калий имеют очень большие отрицательные стандартные электродные потенциалы и большую склонность к отдаче электронов. [c.250]

Продукт восстановления нитрат-иона зависит как от концентрации азотной кислоты, так и от активности взаимодействующего с ней металла. Восстановление нитрат-иона идет тем дальше, чем более разбавлена азотная кислота и чем активнее металл. При этом степень окисления азота может изменяться от +5 до —3. Подробно действие азотной кислоты на металлы рассматривается в гл. X, 12. [c.261]

Заметим, что из уравнения (УП.22) в общем случае вытекает выражение для электродного потенциала металла при любой активности его ионов (при = Рц =1 ат) Еме=-Ел( ,+(RT/nF) In. Для нахождения не обязательно использовать водородный электрод и второй полуэлемент с aj n+=l. Обычно измерения проводят с каломельным электродом и ф1. С помощью приведенного выше уравнения находят Некоторые из найденных таким образом величин как для металлов, так и неметаллов приведены в табл. Vn.l. Как следует из уравнения 1/2Н2(г)+ ie+=H++ +Ме(т), они отражают изменения свободной энергии при реакциях восстановления водородом ионов Ме+, поскольку -1/2AG° -AG ,+. Величины AGO для Ме и Н2 равны нулю, и, следовательно, AG°=AG + —AG +. Эту разность можно найти из измерений э. д. с., так как AG°=—nE°F. Однако, чтобы найти AG g+, необходимо знать AG - . Поэтому подобно условию принимают, что =0 и, следо- [c.130]

На рис. 8 схематически представлена полимеризация по механизму связанного иона-радикала. Атом металла с непарным электроном находится па поверхности в результате илп восстановления соединения активного металла катализатора до соответствующей валентности или гомолитического расщепления металлорганической связи. К атому металла нечетной валентности присоединяется молекула олефина, образуя связанный ион-радикал. Возбужденный конец связанного иона-радикала соединяется со смежной молекулой олефина, адсорбированной на поверхности. Это ведет к образованию большего металлорганического радикала, связанного с металлом нечетной валентности. [c.300]

В работе [60] высказана иная точка зрения на процесс ингибирования неорганическими окислителями. Авторы считают, что ингибирующее действие этих соединений связано не столько с их адсорбционным взаимодействием с металлом, сколько с влиянием продуктов электрохимического восстановления на кинетику электрохимических реакций. Иначе говоря, если скорость анодного растворения металла определяется активностью поверхностных ионов ОН , образующихся при восстановлении окислителей, то скорость коррозии металла и его потенциал зависят от отношения числа электронов, реализующихся в катодном акте, к числу образующихся при этом ионов ОН-. Это отношение названо авторами коэффициентом активации по его величине предлагается судить об эффективности ингибиторов. [c.129]

В этих реакциях продуктом восстановления является N0 в других условиях могут образовываться иные продукты восстановления нитрат-иона (они обсуждаются в гл. 20). Отметим, что при необходимости избежать образования нерастворимых гидроксидов или оксидов в растворе должен присутствовать ион водорода, однако он не служит окислителем в подобных реакциях. Нитрат-ион в кислом растворе окисляет также активные металлы. В этом случае восстановление приводит к смеси веществ, образованных с участием нитрат-иона и иона водорода. [c.352]

Катодному восстановлению металлов в органических средах в -общем случае могут соответствовать анодный процесс ионизации металла, разряда анионов (фона или специальных добавок), окисление растворителя. В зависимости от материала анода, природы восстанавливающегося на катоде металла, концентрации электролита и условий эксперимента преобладать будет один из этих процессов. Если анодным материалом служит металл, ионы которого разряжаются катодно, анодное растворение металла происходит более активно, чем в водных растворах. С анодным растворением металлов неразрывно связан процесс коррозии. [c.106]

При электролизе водных растворов гидроксида натрия и нитрата кальция на электродах протекают одинаковые окислительно-восстановитель-ные реакции. На катоде происходит восстановление ионов водорода, образуюш ихся при диссоциации воды. Тот факт, что водород восстанавливается в первую очередь, т.е. в первую очередь электрон присоединяется к ионам водорода, обусловлен большей прочностью связи электрона с ядром атома водорода, чем с ядрами атомов активных металлов. [c.253]

Различают активные и инертные металлические электроды. Активные металлические электроды изготовляют из металлов, образующих восстановленную форму обратимой окислительно-восстановительной системы (Ag, Pb, u, d). Потенциал такого электрода является функцией активности собственных ионов в растворе, например дпя серебряного индикаторного электрода (Ag + е Ag) [c.143]

Процесс акселерации направлен на то, чтобы превратить активатор, оставшийся на поверхности диэлектрика после прямого активирования, в активный катализатор. В ионных растворах это достигается путем восстановления ионов в каталитически активные металлы, а в коллоидных— за счет превращения соединений 8п(0Н)С1 в ионы 5п2+, способные взаимодействовать с ионами Рс1 + по реакции (13). При этом в результате происходящих процессов на обрабатываемой поверхности закрепляются коллоидные частицы металла, окруженные более крупными частицами гидроокисных соединений 5п +. При последующей промывке в воде гидроокиси смываются, и на поверхности остаются адсорбированные каталитически активные частицы металлического палладия. [c.55]

Для измерения активностей ионов А ", Си " и др., а также окислительно-восстановительных потенциалов применяют активные и инертные металлические электроды. Активные электроды изготавливают из металлов, офазующих восстановленную форму обратимой редокс-системы М /М. На поверхности таких электродов (хотя и не всегда) устанавливается потенциал, который является функцией активности соответствующего иона. Однако в присутствии ионов более благородных металлов поверхность электрода покрывается слоем этого металла и приобретает совершенно иные электродно-активные свойства. К тому же, если в исследуемом растворе присутствуют компоненты другой окислительновосстановительной системы, на электроде может возникнуть смешанный потенциал (см. раздел 4.2.2). Потенциал электрода зависит также от образования оксидной пленки на его поверхности. Кроме [c.172]

В уравнениях, выведенных выше, фигурируют не активности окисленной и восстановленной форм, а их концентрации, что, конечно, упрощает эти уравнения, но делает их менее точными. Штакельберг [7] и Лингейн [171 ввели в уравнения коэффициенты активности и показали, что потенциалы полуволны, рассчитанные из нормальных потенциалов металл/ион и энергий амальгамирования, хорошо совпадают с экспериментально найденными. Поправка на коэффициенты активности (см. далее) для 0,1 М концентрации индифферентного электролита, однако, не очень велика, и ее следует учитывать только при очень точном измерении потенциалов полуволны пО трехэлектродной схеме [18, 191, когда точность достигает 1 мв [19]. При определении 1/2 непосредственно из полярограммы точность найденных величин гораздо меньше. [c.122]

Появление в химии в конце сороковых годов алюмогидрида лития вызвало коренной переворот в методах получения спиртов восстановлением. До этого каталитическое гидрирование под давлением занимало ведущее положение по сравнению с гидрированием водородом, выделяющимся при взаимодействии активного металла и спирта. Хотя применение гидридов металлов сильно снизило значение других методов получения спиртов восстановлением, эти методы все же применяются достаточно широко, а в некоторых случаях являются единственными способами получения, и потому рассматриваются в отдельных разделах. Вслед за восстановлением гидридами металлов рассмотрены реакции восстановления Меервейна — Пондорфа —Верлея и Канниццаро, поскольку общим для всех этих механизмов является перенос гидрид-иона. Реакция восстановления активным металлом и спиртом служит мостом к обсуждению каталитического гидрирования. За ним следует раздел, посвященный бимолекулярному восстановлению. Может вызвать удивление включение в последний раздел бензоиновой и ацилоино-вой конденсаций, которые можно было бы рассмотреть в той части главы, которая посвящена описанию реакций конденсации. Однако процесс восстановления является составной частью этих реакций, а продукты, получаемые при этом, достаточно близки к продуктам реакций восстановления, поэтому они и рассматриваются вместе с реакциями восстановления. Как и в других главах, в конце этого раздела описываются различные реакции восстановления, служащие для получения спиртов. [c.222]

В этой главе рассмотрены [)еакции восстанонления путем присоединения водорода по ненасыщенным связям и путем замещения на водород более электроотрицательных элементов, как, например, кислород, галоиды и т. п. Материал разделен на две части а) восстановление активированным водородом и б) восстановление активными металлами и ионами. Если только возможно, следует пр( дночесть восстановление активированным водородом, поскольку при этом в большинстве случаев для выделения продукта реакции необходимо лишь удалить растворитель. [c.193]

Пропускание через катализатор Р1 - А12О3 - Р, отравленный сернистыми и азотистыми соединениями, углеводорода, не содержащего серы и азота, приводило к восстановлению активности до первоначального уровня. Те же результаты были получены при обработке катализатора водородом при повышенной температуре (450-500 °С). Таким образом, в изученных условиях отравление катализатора - А12О3 - Р было обратимым. В подобных концентрациях и условиях сера является ядом для данного катализатора в реакции дегидрирования, связанной с действием металлических центров, тогда как азот не влияет на его дегидрирующие свойства. Токсичность соединений серы и азота в виде сероводорода и аммиака объясняется взаимодействием этих соединений с поверхностными атомами металла и донорно-акцепторными центрами фторированного оксида алюминия. Следует предположить, что сера образует с платиной соединения, обладающие пониженной активностью в реакции дегидрирования в данных условиях. Что касается азота, то отсутствие наблюдаемого эффекта в реакции дегидрировакия циклогексана связано с превращением аммиака (в присутствии воды) в ион аммония, экранированная структура которого делает его нетоксичным по отношению к платине. Кроме того, большая часть аммиака должна связываться кислотными центрами катализатора. Слабое влияние серы при ее массовой доле до 0,01% на изомеризацию н-гексана или н-пентана на алюмоплатиновом [c.87]

Гидрометаллургия. Процессы восстановления металлов из водных растворов их солей осуществляются при обычных температурах, причем B0 1 а повителями могут служить или сравнительно б( лее активные металлы, или же непосредственно электроны, выделяемые катодом при электролизе. При гидрометаллургическом восстановлении металлы обычно получаются в мелкораздробленном состоянии. Восстановлению из водных растворов могут подвергаться металлы не только из элементарных, ио и из комплексных ионов, например [c.237]

При элект юхимической коррозии возникает гальванический микроэлемент. Более активный металл выполняет функции анода. Он заряжается от жцательно и растворяется. Менее аетииный металл выполняет функции катода и заряжается положительно. На нем происходит восстановление ка ионов среды. [c.174]

Электрохимическую коррозию вызывают главным образом примеси других металлов и неметаллических веществ или неоднородность поверхности. Согласно теоргт электрохимической коррозии в этих случаях при соприкосновении металла с электролитом (электролитом может быть влага, адсорбируемая из воздуха) на его поверхности возникают гальванические микроэлементы. При этом металл с более отрицательным потенциалом ра.зрушается — ионы его переходят в раствор, а электроны переходят к менее активному металлу, на котором пронсходит восстановление нонов водорода (водородная деполяризация) или восстановление растворенного в воде кислорода (кислородная деполяризация). [c.162]

Легкость восста>юиления катионов на катоде соответствует ряду активности металлов. Чем правее в этом ряду находится металл, тем лспс идет его восстановлснис. Если металл находится левее водорода в ряду активности, то происходит также восстановление ионов водорода из во- [c.172]

В случае активных металлов (2п, Ре, Сс1, N1) взаимодействие с полярными молекулами воды оканчивается отрывом от поверхности положительных ионов металла и переходом гидратированных ионов в раствор (рис. 15.1, а). Этот процесс явЛЯбтстг-октгс-лением. По мере увеличения концентрации катионов у поверхности становится вероятным обратный процесс — восстановление ионов металла. [c.327]

СОД относится к металлоферментам, у которых в активном центре происходит восстановление и окисление иона металла. Дисмутаза клеток эукариот содержит и Си " в бактериях выявлена СОД, содержащая Мп в бактериях и синезеленых водорослях найдены дисмутазы, содержащие Ре " . [c.209]

Функцией платинового электрода является только перенос электронов. Величины ° относятся к случаю равенства активностей ионов двух веществ. Это, однако, не означает, что общие концентрации окисленной и восстановленной форм равны между собой. В присутствии комплексообразователей способность металла к образованию комплексов зависит от его валентности. Поэтому величины °, основанные не на активности свободных ионов, а на общей концентрации, могут бьггь либо больше, либо меньше указанных значений. [c.142]

Эта концепция дает новые модели и для промежуточных форм катализа (включая и переходные комплексы) и позволяет привлечь к изучению хемосорбции и катализа закономерности больших и хорошо изученных разделов химии комплексных и хелатных соединений и кристаллохимии. Однако механический перенос этих закономерностей на хемосорбцию и гетерогенный 1 атализ был бы такой же крайностью, как использование одних лишь коллективных макроскопических характеристик твердого тела (уровень Ферми, загиб зон, величина электропроводности и т. д.) во многих построениях электронной теории катализа на полупроводниках [27, 28]. Вызывает сомнение реальность универсальных рядов каталитической активности у металлов и сплавов или окислов элементов различной валентности с экстремумами при определенном числе -электронов (например, при одном или пяти -электронах) у атома (иона) комплексообразующего элемента. Это вытекает из следующих соображений а) обычно нет уверенности даже в сохранении поверхностным ионом металла объемного числа -электронов на 1 атом б) даже при правильной оценке валентности и числа -электронов у соответствующего элемента на поверхности данного образца совсем не обязательно считать (как это делают обычно), что экстремальная каталитическая активность появляется при числе -электронов, соответствующем экстремальным значениям энергии ионизации (сродства) или связи лигандов с центральным ионом в) для некоторых окислов прямыми опытами показано, что активные центры образованы ионами металла, имеющими валентность, резко отличающуюся от стехиометрической. Неудивительна поэтому противоречивость результатов последних экспериментальных работ [29], которые не могут служить серьезным подтверждением предсказапий, основанных на аналогии с прочностью комплексов. В частности, можно указать, что один из дауденов-ских максимумов (для №0 и С03О4), по-видимому, обусловлен частичным восстановлением до металлов. [c.25]

Теоретическое сопоставление каталитических свойств полимерных комплексов в иммобилизованном и свободном состояниях приводит к выводу о возрастании каталитической активности иммобилизованных полимерных комплексов при увеличении толщины полимерного слоя. Применительно к полимерным электродам такое сравнение проводится при допущениях, что стадия переноса электрона быстрая, концентрация субстрата в каталитическом слое постоянна, а скорость процесса лимитируется каталитической реакцией. Однако эти допущения не являются строгими и, как правило, не выполняются. На электродах, модифицированных полимерными комплексами металлов, наблюдается ускорение реакции катодного восстановления неорга- ических ионов, молекулярного кислорода, бензальдегида и бен-зофенона, электроокисления аскорбиновой кислоты, пропанола, никотинадениндинуклеотида. [c.249]

Промотирующее или дезактивирующее действие железа на АПК связано со способом введения и различным состоянием железа в катализаторе [423]. Добавки железа на стадии осаждения гидрооксида алюминия способствовали повышению дегидрирующей активности, стабильности и селективности АПК в реакции ароматизации н, гептана. Восстановление до металла не происходило. Обратный эффект наблюдался при введении железа на стадии пропитки носителя растворами нитрата железа и Н2Р1С1б. После восстановления цвет образцов изменялся, что свидетельствовало о переходе ионов железа в низшую степень окисления. [c.165]

В ряду Лукашевича на последнем месте стоит NaOH, активность которого в 120 раз меньше активности NH4 I. Ионы ОН вообше замедляют реакцию восстановления нитробензола в анилин. При рН>12 реакция практически прекращается. Повышение pH и уменьшение скорости реакции восстановления нитробензола может быть вызвано введением солей щелочных металлов, понижением температуры и другими причинами. В одном из цехов по производству анилина в реактор возвращалась анилиновая вода, полученная после отгонки анилина из железного шлама, содержавшего хлористый аммоний. В анилиновой воде присутствовал аммиак, pH среды в реакторе повысился, и скорость реакции снизилась почти в 2 раза. После прекращения введения в реактор аммиака производительность аппарата повысилась до проектных норм. Сильное замедление реакции восстановлени я нитробензола наблюдается также в присутствии ионов SOI. [c.177]

После электронного восстановления активного центра возникают кинегачески стабилизированное неравновесное состояние. Атом металла в активном центре восстановлен, но его непосредственное окружение изменено настолько, насколько это позволяет замороженная в матрице и поэтому не изменившаяся глобула. Непосредственное окружение активного центра претерпевает колебательную релаксацию, но пространственная структура глобулы остается той же, какой она была в равновесном окисленном белке. Однако новое состояние активного центра и его ближайшего окружения должно в условиях равновесия соответствовать конформации всей белковой глобулы. Напряжение между измененным активным центром и остальными частями макромолекулы приводит к изменению спектральных и магнитных характеристик активного центра. Так возникает конформационно неравновесное состояние белка ион металла восстановлен, но структура большей части глобулы соответствует окисленному состоянию иона металла. Методы получения, фиксирования и исследования конформационно неравновесных состояний могут с успехом использоваться не только для отдельных белков, но и для внутриклеточных органелл, клеток и целых тканей. [c.71]