Ряд напряжений. Стандартные потенциалы

Цинк. Цинковые покрытия, предназначенные для противокоррозионной защиты стальных конструкций, характеризуются не только защитными свойствами самого цинка, но и его положением относительно железа в электрохимическом ряду напряжений. Стандартный потенциал составляет —0,76 В, а железа —0,44 В. При нарушении сплошности покрытия образуется коррозионный элемент, в котором цинк действует как анод и защищает железную основу до тех пор, пока не разрушится на значительной площади. [c.38]

Разделение и последовательное определение меди и никеля в растворе основано на различии напряжений разложения солей. Так, медь, стандартный потенциал которой (в паре Си +/Си) равен +0,34 в, восстанавливается на катоде значительно легче, чем никель, стандартный потенциал которого (в паре N +/N1) отрицателен ( ° = —0,23 в). При напряжении 2 в медь полностью осаждается на катоде даже из сильнокислых растворов, осаждение никеля в этих условиях не происходит. Для полного выделения никеля из раствора, оставшегося после выделения меди, необходимо не только повысить напряжение до 3—4 в, но и сильно понизить концентрацию Н+-ионов в растворе путем создания аммиачной среды. При этом Ы1 +-ионы превращаются в комплексные катионы [Ы1(ЫНз)4] +, остающиеся в растворе, а Ее +-ионы и некоторые другие катионы (если они присутствуют в растворе), не способные к образованию аммиачных комплексов, осаждаются в виде соответствующих гидроокисей и могут быть отделены фильтрованием. [c.444]

Стандартные потенциалы металлов ф приведены в табл. 6 в порядке возрастания их алгебраической величины, образуя так называемый ряд напряжений металлов. Если стандартный потенциал металла имеет знак минус, это означает, что металл в паре со стандартным водородным электродом выполняет функцию отрицательного электрода, избыточные электроны которого переходят к ионам Н . При знаке плюс на металле донором электронов являются молекулы водорода, адсорбированные на поверхности платинового электрода. Электроны, переходя на металлический электрод, притягивают из раствора катионы металла, которые, концентрируясь и разряжаясь на его поверхности, сообщают ему положительный заряд. С увеличением алгебраического значения стандартного потенциала металла уменьшаются восстановительные свойства его атомов и увеличиваются окислительные свойства образующихся при этом катионов. Так, цинк по своим восстановительным свойствам превосходит водород, а ионы Н по своим [c.159]

Эта зависимость получила название уравнения Нернста по имени Вальтера Нернста, установившего ее в 1881 г. Здесь -стандартный потенциал, 2-соотношение между концентрациями при заданных экспериментальных условиях, а -напряжение элемента, измеряемое при этих же условиях. Например, для медного концентрационного элемента, обсуждавшегося [c.183]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции Т + + 2ё Л составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов Т " [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует ТЮ . Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Т , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение (Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Ранее отмечалось, что потенциал выделения хлора из насыщенного раствора хлористого натрия равен +1,34 В [уравнение (V, 1)], а стандартный потенциал выделения водорода —0,83 В. Следовательно, теоретическое напряжение разложения хлористого натрия при 25 °С составит [c.142]

Так как стандартный потенциал системы u V u" равен +0,17 В, а поляризация невелика, то в этом случае можно вести процесс при напряжении примерно на 0,4 В ниже, чем при электролизе НС1. [c.181]

Характерной величиной для каждого электрода является его стандартный потенциал ф°, соответствующий единичной активности всех участников равновесной электродной реакции. По величине ф° металлические электроды располагаются в определенную последовательность, называемую электрохимическим рядом напряжений. [c.241]

Стандартные потенциалы металлов, расположенные в порядке возрастания их алгебраической величины, образуют так называемый ряд напряжений металлов, или ряд стандартных электродных потенциалов. Для определения электродвижущей силы (ЭДС) гальванического элемента следует из стандартного потенциала с большей алгебраической величиной вычесть стандартный потенциал с меньшей алгебраической величиной. Так, ЭДС медно-цинкового гальванического элемента составляет (см. приложение V) [c.126]

Абсолютное значение стандартного потенциала <р непосредственно измерить невозможно, так как в любом гальваническом элементе протекают две электродные реакции, и измеряемое напряжение элемента равно разности электродных потенциалов. Поэтому приходится пользоваться относительными электродными потенциалами. Условно принимают равной нулю величину водородного электрода (платиновый электрод в растворе кислоты, насыщенной водородом) при 25 С, давлении водорода 101 кПа и при концентрации ионов водорода в водном растворе, равной [c.206]

Значения стандартных потенциалов металлических электродов в водных растворах приведены в табл. 20, которая является одновременно и рядом напряжения. Стандартные электродные потенциалы металлов указывают на меру восстановительной способности атомов металла и меру окислительной способности ионов металла. Чем более отрицательное значение имеет потенциал металла, тем более сильными восстановительными способностями обладает этот металл. Например, литий, имеющий наиболее отрицательный стандартный потенциал, относится к наиболее сильным восстановителям. И наоборот, чем более положителен потенциал металлического электрода, тем более сильными окислительными способностями обладают его ионы. Из табл. 20 видно, что к наиболее сильным окислителям принадлежат ионы золота, платины, палладия, серебра и ртути. [c.192]

Можно измерить лишь сумму напряжений Гальвани в виде электродвижущей силы (э.д.с.) или, лучше сказать, напряжение гальванической ячейки [7—9], представляющей собой систему двух электродов с контактирующими электролитными растворами (разд. 4.2). При применении в качестве одного из электродов или полуэлемента водородного электрода, стандартный потенциал которого условно принят равным нулю, измеренная э.д.с. соответствует относительной величине потенциала данной системы э.д.с. в этом случае называют электродным потенциалом Е. В соответствии с этим уравнение Нернста принимает следующий вид [c.98]

Стандартный потенциал u V u равен +0,17 в, а поляризация невелика. Следовательно, в этом случае можно вести процесс при напряжении примерно на 0,4 в более низком, чем при электролизе НС1. Еще более экономичен процесс электролиза РеСЬ. Он совершенно аналогичен электролизу раствора СиСЬ, но напряжение разложения здесь всего около 0,6 в. [c.421]

Изменение активности или потенциала растворения под действием механических напряжений можно показать следующим расчетом. Пусть стандартный потенциал металла ё° определяют через свободную энергию Гиббса [c.516]

Стандартный потенциал Е при 25 °С равен 1,849 В и напряжение разложения, таким образом, при электролизе с ртутным катодом будет равно 3,17 В. [c.28]

Стандартные потенциалы металлов приведены в табл. 6 в порядке возрастания их алгебраической величины, образуя так называемый ряд напряжений металлов. Если стандартный потенциал металла имеет знак минус, это означает, что металл в паре со стандартным водородным электродом выполняет функцию отрицательного электрода, избыточные электроны которого переходят к ионам При знаке плюс на металле донором электронов являются молекулы водорода, адсорбированные на поверхности платинового электрода. Электроны, переходя на металлический электрод, притягивают из раствора катионы металла, [c.182]

Напряжение гальванического элемента может изменяться в зависимости от концентрации находящегося в нем электролита. Например, изменяя концентрацию ионов цинка в цинковом полуэлементе, мы сместим, согласно принципу Ле Шателье, равновесие между цинком и ионами цинка, и вследствие этого изменится электродный потенциал цинка. При [2п ] = 1 моль/л стандартный потенциал этого электрода равен -Ь0,76 В, но при уменьшении [2п ] равновесие 2е смещается в правую сторону, а поскольку электродный потенциал является мерой способности реакции к самопроизвольному протеканию, ясно, что в данной ситуации он должен возрасти. Количественно эта закономерность выражается уравнением Нернста [c.291]

Перенапряжение характеризует отклонение от условий равновесия в электрохимическом элементе. Оно представляет собой просто дополнительное напряжение сверх того, которое теоретически необходимо для процесса электролиза. Когда на электроде происходит растворение или, наоборот, осаждение металла, перенапряжение обычно очень невелико, однако, если в электродной реакции принимают участие газы, перенапряжение может достигать величины порядка 1 В. Например, стандартный потенциал водородного электрода равен 0,0 В. Однако, чтобы на ртутном электроде мог с достаточной скоростью выделяться газообразный Н2, необходимо создать перенапряжение 1,1 В. Вместе с тем перенапряжение водорода на платинированной платине не превышает 0,05 В. В электрохимических элементах перенапряжение приводит, наоборот, к снижению напряжения элемента относительно теоретически предсказываемого, или равновесного, значения. [c.296]

Характерной величиной для каж дого электрода является его стандартный потенциал ф°, соот ветствующий единичнои активности всех участников равновес ной электродной реакции По величине ф° металлические элект роды располагаются в определенную последовательность, назы ваемую электрохимическим рядом напряжений [c.241]

Стандартный потенциал реакции (42.2) в щелочном электролите при pH 14 составляет 0,40 В, стандартный потенциал реакции (42.3) равен 0,08 В. Таким образом, электродная реакция (42.3) должна в той или иной степени снижать потенциал положительного электрода. Однако в условиях реальной концентрации пероксида водорода в электролите, которая значительно ниже 1 моль/дм", скорость реакции (42.3) невелика. Поэтому на кислородно-водородном элементе устанавливается достаточно высокое НРЦ (порядка 1,1 —1,0 В), а напряжение при разряде тем ниже, чем выше концентрация НО2 в приэлектродном пространстве. [c.257]

Последовательность металлов по возрастанию стандартного потенциала Е° (от больших отрицательных к большим положительным значениям) как раз и отвечает электрохимическому ряду напряжений (см. 8.2) такая последовательность называется рядом стандартных электродных потенциалов. Порядок расположения в этом ряду металлов основан на стандартных потенциалах конкретных пар М +/М , а для некоторых металлов таких пар может быть более одной (в табл. 20 пары с большими значениями Б° ука-ваны для сравнения в скобках). [c.215]

Напряжение гальванического элемента тем выше, чем больше отличаются между собой значения стандартного потенциала электродов. [c.217]

Таким образом, хотя стандартный потенциал для водорода имеет более положительное значение, чем потенциал свинца, при напряжении источника от 1,85 до 1,9 В из кислого раствора будет в первую очередь осаждаться свинец (из-за перенапряжения водорода). [c.425]

Недостаточность такой упрощенной картины следует и из более общих соображений. Величины стандартных электродных потенциалов изменяются параллельно с изменением разности величин химической -энергии гидратации ионов в растворе и работы удаления ионов из кристаллической решетки. Поэтому казалось бы, что величина металлического перенапряжения должна изменяться в такой же последовательности, как и ряд напряжения металлов. Опыт противоречит этому выводу. Так, например, цинк, стандартный потенциал которого равен —0,76 в, выделяется с меньшим перенапряжением, чем железо со стандартным потенциалом —0,44 в. В то же время перенапряжение при выделении цинка примерно такое же, как и при выделении меди — электроположительного металла (е = + 0,34 в). [c.437]

Недостаточность такой упрощенной картины следует и из более общих соображений. Величины стандартных электродных потенциалов изменяются параллельно с изменением разности величин химической энергии гидратации ионов в растворе и работы удаления ионов из кристаллической решетки. Поэтому казалось бы, что величина металлического перенапряжения должна изменяться в такой же последовательности, как и ряд напряжения металлов. Опыт противоречит этому выводу. Так, например, цинк, стандартный потенциал которого равен —0,76 в, выделяется с меньшим [c.436]

Стандартный потенциал основной анодной реакции составляет 0,56 В. На электродах протекают также побочные реакции на аноде — образование кислорода, на катоде — восстановление К2МПО4. Позтому выход по току всегда оказывается меньше 100 %, а выход по веществу сохраняется при этом весьма высоким, так как продукты упомянутых побочных реакций не загрязняют электролит. С увеличением концентрации К2М.ПО4, уменьшением температуры электролита и анодной плотности тока выход перманганата калия возрастает. В промышленности, однако, электролиз проводят при повышенной температуре, что позволяет несколько улучшить массоперенос и снизить напряжение на э.чектролизере. Для снижения потерь манганата вследствие восстановления его на катоде последний заключают в чехол из химически стойкой ткани, а также уменьшают поверхность катодов. Возможно применение микропористой диафрагмы, В этом случае поверхности катодов и анодов могут быть одинаковыми. [c.192]

Систематические ошибки измерения могут искажать значение параметра 2 , применяемого для получения информации о качественном составе веществ. 11апрнмер, в полярографии при определении потенциала полуволны могут быть получены неправильные значения напряжения ячейки, потенциала электрода сравнения, диффузионного потенциала и т. д. Ситуацию в таких случаях можно улучшить добавлением стандарта с определенным известным значенибм 2ст, например ионов Т1+, значение потенциала полуволны которых. —0,49 В, измеренное относительно насыщенного каломельного электрода, не зависит от фонового электролита. Координаты стандартного сигнала используют также н методах оптической атомной эмиссионной спектроскопии, ЯМР и т. д. [c.451]

Однако следует подчеркнуть, что ряд напряжений металлов нельзя рассматривать как абсолютную. характеристику свойств металлов, действительную во всех случаях и при всяких условиях. Например, металлический магний не вытесняет цинк из рас-, твора его соли, хотя его потенциал значительно отрицательнее, т. е. алгебраическая величина стандартного потенциала магния значительно меньше, чем цнмха. [c.144]

Каждая электродная реакция имеет свой стандартный потенциал (см. 2.3). Это Потенциал, которглй возникает в условиях, когда все вещества, участвующие в электродной реакиии, имеют активности, равные 1. Если расположить электродные реакции в соответствии со значениями стандартных потенциалов, получим злектрохими-ческий ряд напряжений (табл. 2). Металл, которому соответствует относительно высокий стандартный потенциал, например медь, называется благородным металлом. Металл, которому соответствует низкий стандартный потенциал, например натрий или магний, называется неблагородным металлом. Необходимо отмешть, что ряд напряжений применим только для чистых (не окисленных) металлических поверхностей в растворах собственных ионов металла с такими их активностями (концентрациями), для которых действительны стандартные потенциалы. В действительности поверхности металлов часто бывают покрыты оксидом, а активности их ионов в растворе могут существенно отличаться от 1, особенно, когда ионы металла связаны с другими составляющими раствора в так называемые комплексные ионы. Эти обстоятельства могут привести к тому, что измеренное значение потенциала будет очень сильно отличаться от приведенного в ряду напряжений. Если металлы, погруженные в исследуемый электролит, например морскую воду, расположить в соответствии с измеренными электродными потенциалами. [c.15]

Электролитич. разложение НР м. б. осуществлено 3 способами низкотемпературным (15-50 С, в смеси НР с КР), среднетемпературным (70-120 С, расплав КН2Р3) и высокотемпературным (245-310 °С, расплав КНР2). В пром-сти используют среднетемпературный способ. Стандартный потенциал разложения НР в расплаве КН2Р3 равен 2,9 В. Пром. электролизеры работают обычно при 80-105 С, напряжении 8,5-12,0 В и анодной плотности тока 70-180 мА/см . Их мощность по току достигает 11 кА, опытных образцов -15 кА, что соответствует производительности 7-10 кг Р2/Ч. [c.198]

ЭЛЕКТРОХИМЙЧЕСКИЙ РЯД НАПРЯЖЕНИЙ, последовательность расположения электродов в порядке возрастания их стандартных электродных потенциалов (см. Стандартный потенциал). Металлич. электроды в водном р-ре электролита образуют след. Э. р. н. Li, К, Rb, Ва, Sr, Са, Na, Се, Mg, Be, Al, Ti, Mn, V, Zn, Or, Ga, Fe, d, In, TI, o, Ni, Sn, Pb, Hj, Bi, u, Hg, Ag, Pt, Go, Au. Для сравнения включены водородный электрод (Pt, Hjil атм]1Н ), потенциал к-рого при давлении водорода 1,01 10 Па и термодинамич. активности а ионов Н в водном р-ре, равной 1, при всех т-рах принимается равным нулю (потенциалопределяющая р-ция Н -I- е [c.464]

Стандартный потенциал водородного электро Да Н /На, равный Е = 0,00 В (поэтому водород поставлен в электрохимическом ряду напряжений между РЬ и Си ), действи телей для растворов с активностью I моль/л, что соответствует pH — 0. Для ьидниго раствора некоторой соли, если она не подвергается гидролизу, как и для чистой воды. pH - 7. Активность ионов Н (НзО ) весьма низка и составляет 1 10 моль/л. Потен, циал пары Н /На, рассчитанный по уравнению Нернста "(г- , температура 25 °С) составит [c.224]

В лаборатории доктора Михаэлиса применяли зеркальный гальванометр ambridge Instrument o. с внутренним сопротивлением 2750 ом, внешний шунт для торможения составлял 20000 ом. Чувствительность была настолько велика (2,5-10" ° а), что для применявшихся стеклянных электродов 1 мв давал отклонение 1—2 мм на расстоянии I м. Следовательно, по шкале легко было отсчитать число милливольт и оценить 1/10 мв путем последовательных измерений до тех пор, пока слабое изменение при подборе потенциала на потенциометре не давало одинаковое отклонение в обе стороны. Гальванометр применяли с потенциометром Лидса и Норсрупа типа К, в котором был удален шунт, так как он слишком сильно тормозил чувствительный прибор. В качестве источника тока использовали вместо аккумулятора специальный щелочной цинк-угле-родный элемент на 2—1,5 в, использующий для работы кислород. Его особое преимущество состояло в том, что он давал ток в течение нескольких часов без заметного (т. е. менее чем на 1/100 мв) изменения напряжения. Стандартным элементом служил ненасыщенный элемент Вестона его напряжение несколько раз проверяли в процессе измерений. [c.119]

Окислительно-восстановительный ряд (ряд напряжений) получается, если расположить окислительно-восстановительные пйры в порядке их возрастающей (уменьшающейся) окислительной (восстановительной) способности. Возрастание стандартного потенциала соответствует усилению (ослаблению) окислительных (восстановительных) свойств. [c.487]

Контактная коррозия может возникнуть между двумя различными металлами, находящимися в контакте и погруженными в воднуЮ среду. Разность потенциалов между ними вызовет разъедание, причем скорость коррозии в значительной степени зависит от поверхностных реакций обоих металлов. Такие разности потенциалов на практике используются в гальванических элементах. В элементе Даниэля, содержащем растворы с активностями, равными единице (стандартный потенциал меди, находящейся в контакте с двухвалентными ионами меди, равен 4-0,34 В, а цинка, находящегося в контакте с ионами цинка, равен —0,77 В), возникает разность потенциалов 1,1 В. В большинстве случаев контактной коррозии ситуация сложнее, так как водные растворы не всегда содержат ионы с активностью, равной единице, а поверхность металла в значительной степени похфыта окисной пленкой. В этих условиях следует с осторожностью пользоваться электрохимическим рядом напряжений. Так, например, алюминий в этом ряду следует за цинком и по отношению к последнему должен быть анодным. Однако экспериментально это не установлено. На деле цинк защищает алю- [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология