Нормальные потенциалы и ряд напряжений металлов

Рис. 213. Ряд напряжений. По горизонтальной оси отложены нормальные электродные потенциалы металлов по отношению к водороду, потенциал которого принят за ноль.

В ряду напряжений металлов свинец стоит непосредственно перед водородом, нормальный электродный потенциал его — 0,126 В, поэтому в разбавленных соляной и серной кислотах он практически не растворим. Растворение свинца в этих кислотах даже средней концентрации затрудняется еще малой растворимостью хлорида и сульфата свинца, и это свойство свинца используется в промышленности. [c.200]

Потенциал металла, помещенного в раствор своих собственных ионов, концентрация которых составляет I Г-моль л, называется нормальным потенциалом данного металла. Нормальный потенциал металла по сравнению с потенциалом нормального водородного электрода, принятого за нуль, может быть положительным или отрицательным. Значения нормальных потенциалов и электрохимический ряд напряжений различных металлов приведены в табл. 6. [c.13]

Как фактически будет протекать восстановительный процесс на катоде Ответ на этот вопрос можно получить, исходя из ряда напряжений металлов (стр. 324)- При этом чем меньше алгебраическая величина нормального электронного потенциала металла, тем более слабыми акцепторами электронов являются их катионы и тем труднее идет их восстановление на катоде. В связи с этим можно наметить следующие три группы катионов по их отношению к электровосстановлению. [c.338]

Литий стоит первым в ряду напряжений его нормальный потенциал — 3,02 В [10] — наиболее отрицательный из всех известных, что объясняется сильной гидратацией ионов и, значительно превышающей таковую ионов других щелочных металлов. Среди них ион лития имеет наибольший радиус и наименьшую подвижность, поэтому выделить литий электролизом из водных растворов солей нельзя. В расплавах солей потенциал выделения лития относительно менее отрицательный по сравнению с потенциалами других щелочных металлов —2,1 В [10]. Эго соответствует характеру изменения энергии ионизации в ряду щелочных металлов и определяет возможность получения лития электролизом из расплавов. [c.8]

Так как нельзя измерить абсолютную разность потенциалов между металлом и раствором его соли, то можно говорить только о потенциале отдельного электрода по отношению к другому, выбранному за стандартный. Нормальный потенциал стандартного электрода условно принят равным нулю при всех температурах. В качестве такого электрода был принят водородный электрод. Соответственно этому в ряду напряжений водород принят за элемент с нулевым потенциалом. [c.498]

Литий стоит первым в ряду напряжении, его нормальный потенциал равен —3,02 в [10, 12]. В водном растворе нон 11+ гидратирован значительно сильнее ионов других щелочных металлов гидратированный ион лития имеет наибольший радиус и наименьшую подвижность, и поэтому выделение лития электролизом из водных растворов невозможно. В расплавах солеи потенциал выделения лития (—2,1 в [12]) относительно более положительный по сравнению с потенциалами других щелочных металлов, что находится в соответствии с характером изменения энергии ионизации в ряду щелочных металлов и определяет возможность получения лития электролизом из расплавов. [c.14]

В активном состоянии хром, отдавая электроны, легко переходит в раствор в виде положительного иона. В электрохимическом ряду напряжений он стоит между цинком и железом и способен вытеснять медь, олово, никель из растворов их солей. Склонность к пассивности сдвигает хром в ряду напряжений значительно правее, и он оказывается при этом позади золота (нормальный потенциал хрома в пассивном состоянии + 1,2 В). Следовательно, в таком состоянии он ведет себя как типичный благородный металл. [c.20]

Как следует из пояснения к уравнениям (1. 31) и (1. 32), нормальный потенциал Е есть некоторая величина, характерная для данного металла и данной ступени валентности его ионов в соответствующем растворителе. В табл. 2 приведены в порядке убывания нормальные потенциалы для ряда металлов в водных растворах. Это так называемый ряд напряжений химических элементов, который, хотя и не в столь совершенном виде, был установлен еще Вольта. [c.49]

Реакции вытеснения в ряду напряжений металлов [338] могут быть количественно учтены при помощи формулы Нернста вплоть до концентраций около 10 вУИ. Известные трудности, правда, вызваны тем, что так называемый нормальный потенциал относится к раствору с активностью ионов, равной 1, в то время как известна в общем только концентрация раствора, определяемая аналитическим путем. Так как точный расчет активности крайне громоздок или вообще невозможен вследствие отсутствия данных, во многих случаях используют так называемый формальный потенциал, который относится к растворам, содержащим в совокупности формульный вес рассматриваемого соединения. Этот вид потенциала, естественно, изменяется с собственным составом раствора. Как следует из формулы Нернста, восстановительное действие потенциала зависит не только от активности самого восстановителя (металла или амальгамы), но также от активности связанного иона. Устанавливающийся в системе нормальный потенциал можно выразить, по правилу Лютера, простым соотношением [c.293]

Образовавшись на поверхности металла, гидроокиси Ве и Мд затрудняют дальнейшее течение реакции. Поэтому даже мелкие опилки магния приходится выдерживать при обычной температуре в соприкосновении с водой в течение нескольких суток, прежде чем они полностью превратятся в гидроокись магния. Остальные ш елочноземельные -металлы реагируют с водой значительно энергичнее, что объясняется лучшей растворимостью их гидроокисей. Гидроокись бария растворяется легче всего нормальный потенциал Ва имеет наиболее низкое значение по сравнению с другими элементами группы, поэтому он реагирует с водой, а также со спиртом очень энергично. Устойчивость щелочноземельных металлов к действию воздуха убывает по направлению от магния к барию. В соответствии с положением в ряду напряжений названные металлы вытесняют все тяжелые металлы из растворов их солей. [c.265]

Ряд нормальных стандартных потенциалов называется также рядом напряжений. Его прототипом является открытый в шестидесятых годах прошлого века вытеснительный ряд Н. Н. Бекетова. Каждый из находящихся в этом ряду металлов вытесняет из растворов их солей все металлы, которые следуют за ним. Все металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, т. е. имеющие отрицательный нормальный потенциал, вытесняют газообразный водород из растворов, содержащих ионы водорода. [c.163]

Ряд напряжений, или электрохимический ряд. напряжений металлов (см. приложение 12), включает металлы, расположенные в порядке возрастания алгебраических величин их нормальных потенциалов. Слева от водорода (условный нуль) стоят металлы с отрицательным значением потенциала чем дальше металл отстоит от водорода, тем больше абсолютное значение его потенциала. Справа от водорода стоят металлы, у которых потенциал-положительный. [c.91]

Зная нормальный потенциал какого-либо металла, можно по уравнению Нернста вычислить величину в при любой концентрации ионов и, наоборот, можно, зная потенциал, при любой концентрации находить ео. Пользуясь данными ряда напряжений, [c.207]

Прежде чем перейти к сравнению рядов напряжений металлов в разных растворителях, следует отметить еще одно существенное обстоятельство при сравнении потенциалов электрода в двух разных растворителях. Если произвести измерение разности потенциалов двух электродов из одного металла в двух растворителях, то наблюдаемая величина 3. д. с. будет включать в себя скачок потенциала на границе раздела двух растворителей, т. е. межфазный потенциал. Величину межфазного потенциала не только нельзя вычислить теоретически, но, в отличие от диффузионного потенциала, ее нельзя и определить экспериментально, поскольку измеряемая в данном случае э. д. с. включает в себя разность нормальных электродных потенциалов и межфазный потенциал. Ниже мы рассмотрим некоторые попытки оценки последней величины. [c.74]

Осаждение индия цементацией. Процесс цементации (вытеснение одного металла другим из раствора) часто применяется в технологии индия. Как следует из нормального потенциала индия (табл. 13) и его положения в ряду напряжений, индий должен вытесняться из раствора такими металлами как цинк, алюминий, и сам должен вытеснять медь и в меньшей степени олово и свинец. [c.189]

Рассмотрим более подробно роль защитного покрытия на примере лужения и цинкования железа. Оловянные и цинковые покрытия по своей электрохимической природе различны, так как цинк в ряду напряжения металлов стоит левее железа, а олово — правее нормальный потенциал железа по водородной шкале равен — 0,4Л цинка — 0,7Г>, олова — 0,14. Следовательно, по активности эти мета.илы можно расположить в следующий ряд Zn > Ре > Sп. [c.350]

Литий стоит первым в ряду напряжений его нормальный потенциал —3,02 в — наиболее отрицательный из всех известных, что объясняется сильной гидратацией ионов . Поэтому выделение лития электролизом водных растворов солей невозможно. В расплавах же солей потенциал выделения лития более положителен (—2,1 в), чем у других щелочных металлов, что соответствует порядку изменения их ионизационных потенциалов (см. табл. 2). [c.12]

Нормальный потенциал индия — 0,34 в. Следовательно, в электрохимическом ряду напряжений индий находится между оловом и кадмием. Отсюда следует, что индий может цементироваться из растворов такими активными металлами, как цинк и алюминий, причем выделяется индий после меди и перед кадмием. Этим обстоятельством пользуются в технологии индия. [c.89]

Нормальный потенциал лития равен —3,02 в, литий возглавляет ряд напряжений. В сравнении с другими щелочными металлами литий имеет наибольший потенциал выделения из водных растворов, что объясняется наибольшей гидратацией его иона. [c.37]

В окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в растворах между сложными веществами, количественным выражением меры стремления электронов к переходу от одних атомов или ионов к другим служат стандартные окислительно-восстановитель-ные потенциалы. Они определяются экспериментально по отношению к так называемому водородному электроду, нормальный потенциал которого принимается за нуль. Таким образом, нормальный водородный электрод играет роль эталона сравнения, потому что с ним сопоставляют потенциалы других электродов. Ряд стандартных потенциалов называется также рядом напряжения. В этом ряду каждый свободный металл вытесняет из растворов солей все металлы, которые следуют за ним. Металлы, стоящие ранее водорода, вытесняют его из растворов кислот. [c.44]

Если сравнивать металлы, расположенные в ряду напряжений (по изменению нормального потенциала), то казалось бь можно сделать заключение о малой коррозионной стойкости металлов с наиболее электроотрицательным потенциалом и о повышении стойкости по мере смещения потенциала в направлении электроположительных значений. Однако сопоставляя коррозионную стойкость разных металлов в различных растворах, надо прийти к выводу, что коррозионная стойкость металла не определяется его положением в ряду напряжений. Так, например, алюминий (П° = —1,67 в) и свинец (П = —0,12 в) устойчивы в разбавленной серной кислоте, в то время как железо (П = =—0,44 в) в ней неустойчиво в плавиковой кислоте устойчив магний (П° = — 2,34 в), а значительно более положительное олово (П° = — 0,13 в) неустойчиво в растворах едкого натра алюминий неустойчив, а железо и магний устойчивы, и т. д. [c.51]

Введем следующие обозначения Дер — скачок потенциала между металлом и раствором в двойном слое, е — заряд единицы поверх-ности внутренней обкладки двойного слоя, е — заряд единицы поверхности внешней обкладки, — напряженность поля, касательная к поверхности двойного слоя, считая Е положительным, если оно образует острый угол с осью лг, Ел, — напряженность поля, нормальная к поверхности у границы двойного слоя и направленная внутрь. Еп. — нормальное поле, направленное наружу двойного слоя. Лля расчета сил выберем часть двойного слоя, состоящую из элемента поверхности внутренней обкладки с18 и находящегося в том же [c.485]

По своему нормальному потенциалу (—3,026 в) литий стоит первым в ряду напряжений металлов. Наибольшая гидратация (наименьшая подвижность) иона лития обусловливает наибольший потенциал выделения его из водных растворов по сравнению с другими щелочными металлами. В расплавленных средах литий обладает наименьшим потенциалом выделения (—2,1 в) по сравнению с другими щелочными металлами, что согласуется с величинами их потенциалов ионизации и определяет возможность получения лития электролизом из расплавов. Электрохимический эквивалент лития 0,258 ампер час. [c.13]

Познакомимся более подробно с главным представителем побочной подгруппы шестой группы—хромом. В электрохимическом ряду напряжений хром стоит между цинком и железом. Нормальный потенциал хрома в контакте с раствором соли равен по отношению к нормальному водородному электроду — 0,71 в. Поэтому хром способен вытеснять металлы (Си, Зп, N1) из растворов их солей. Концентрированная и разбавленная азотная кислота и царская водка при низкой температуре на хром не действует. Эти кислоты переводят хром из активного состояния в состояние нереакционной способности, называемое состоянием пассивности. [c.122]

Для практических целей большое значение имеет раздельное выделение металлов, одновременно находящихся в растворе, подвергающемся электролизу. Если нормальные потенциалы таких металлов сильно отличаются друг от друга, то обычно легко сперва выделить более электроположительный металл, для чего требуется меньшее напряжение, а затем, при повышенном напряжении, выделяют более электроотрицательный металл. Следует, однако, иметь в виду, что, в соответствии с уравнением (2), равновесный потенциал металла в процессе электролиза и по мере обеднения раствора ионами становится более отрицательным. [c.57]

В соответствии с ходом изменения ионизационных потенциалов щелочных металлов можно было бы ожидать, что в ряду напряжений левее всех будет располагаться Сз, правее—Наблюдаемое на опыте высокое значение нормального потенциала лития обусловлено большой энергией гидратации его положительного иона. Действительно, за счет гидратации иона Э (по схеме Э + ад Э-) имеющее место у электрода равновесие Э -р Э - - е должно смещаться вправо, и тем больше, чем энергичнее данный ион гидратируется. Этим же обусловлено и выравнивание нормальных потенциалов тяжелых щелочных металлов. [c.225]

Для сравнительной характеристики металлов пользуются понятием — стандартный электродный потенциал металла. Стандартным электродным потенциалом металла называют разность потенциалов между металлом, погруженным в раствор своей соли с концентрацией 1 г-ион металла в литре, и нормальным водородным электродом. Располагая металлы то величине их стандартных электродных потенциалов, получают ряд напряжений металлов щшожент А). [c.121]

Работы Бродского по влиянию растворителя на э. д. с. элементов явились дальнейшим развитием исследований Л. В. Писаржевского, посвященных изучению природы электродных процессов. Еще до Бродского влияние растворителей на величину нормального потенциала исследовал Н. А. Из-гарышев (1912)- Он установил значительное влияние растворителей (спиртов) на потенциалы металлов (медь, ртуть, серебро) и металлоидов. В последнее время В. А. Плесков определил нормальные потенциалы металлов и галоидов в таких растворителях, как аммиак, гидразин н муравьиная кислота. Он установил, что нормальные потенциалы сильно зависят от растворителя. В некоторых случаях растворители даже изменяют порядок элементов в ряду напряжения. Н. А. Измайлов с сотрудниками исследовал влияние растворителей на э. д. с. цепей без переноса и показал, как зависят э. д. с. и единые нулевые коэффициенты активности То от химических и физических свойств растворителей. [c.51]

Сравнивать между собой электродные потенциалы различных элементов можно лишь при одних и тех же условиях одинаковых температуре, внешнем давлении и активности одноименных ионов в растворе. Этим требованиям удовлетворяют нормальные электродные потенциалы. Если расположить нормальные электродные потенциалы различных металлов в порядке возрастания их алгебраических величин, то получится так называемый ряд напряжений металлов (табл. 1). Все металлы, нормальный электродный потенциал которых меньше нормального электродного потенциала водорода, вытесняют последний из соединений. Это относится не только к водороду, но и вообш,е к любой паре металлов с различными нормальными электродными потенциалами в ряду напряжений металлов при прочих равных условиях любой предыдуш ий металл вытесняет из соединений любой последуюш ий металл. Зная нормальный электродный потенциал металла, можно рассчитать его электродный потенциал при любой концентрации одноименных ионов в рас- [c.289]

Разложение воды щелочными металлами является необходимым следствием того, что в алектрохимическом ряду напряжений они стоят значительно левее воДорода. Нормальные потенциалы щелочных металлов значительно ниже потенциала нормаль- [c.177]

Как фактически будет протекать восстановительный процесс на катоде Ответ мол<но получить исходя из ряда напряжений металлов. При этом чем меньше алгебраическая величина нормального электродного потенциала металла, тем более слабыми акцепторами электронов являются их катионы и тем труднее идет их восстановле- [c.363]

Однако, если электрод составлен из металлов, далеко отстоящих Б ряду напряжений, например меди и олова (для Си- Си + + 2 е норм, потенциал +0,34 в, а для 8п -> - --Ь 2 е соответственно —0,136е), то необходима очень сильная анодная поляризация, т. е. очень большая плотность тока, чтобы началось растворение меди, и то в относительно ничтожных количествах. Если же нормальные потенциалы обоих металлов близки (например для Ее Ре + + 2 е норм, потенциал —0,44 е, а для Сс1->С(1 +- -2 е соответственно —0,40 в), то одновременное растворение обоих металлов легко реализуется. А так как железо растворяется со значительным перенапряжением, вследствие чего его потенциал еще более приближается к потенциалу кадмия, то можно добиться одновременного растворения железного и кадмиевого анодов примерно в равных соотношениях. Это используют для получения железо-кадмиевой губки в производстве щелочных аккумуляторов. [c.419]

Хромовые покрытия очень жаростойки, они сохраняют блеск даже при 500°. Хром обладает очень высокой отражательной способностью, что в сочетании с длительно сохраняющимся блеском позволяет применять хромирование при изготовлении рефлекторов. Наконец, хром отличается очень высокой коррозионной устойчивостью, несмотря на то, что в ряду напряжений он занимает место среди электроотрицательных металлов. Это объясняется сильной пассивируемостью хрома. Пассивирование, между прочим, не дает вовможности точно определить нормальный потенциал хрома приблизительно он равен —0,48 в. [c.561]

У металлов, расположенных в ряду напряжений слева от в дорода, преобладают восстановительные свойства, тем ярче в раженные, чем отрицательнее нормальный потенциал. У мета лов, стоящих справа от водорода, преобладают окислительн свойства, тем более сильные, чем положительнее нормальн потенциал. Однако нельзя говорить об абсолютных окислител или восстановителях, так как многие элементы и соответству щие им ионы меняют свой характер в зависимости от среды, также от химической природы веществ, с которыми они вступа во взаимодействие. Так, например, сернистая кислота являет восстановителем в слабокислой и окислителем в сильнокисл) среде [c.142]

Измерение потенциалов гальванических элементов, составленных из кусков разных метгллов, погруженных в растворы их собственных солей одной и той же концентрации (однонормальной), чтобы элиминировать влияние концентрации, позволяет дать численную оценку местоположения каждого металла в ряду напряжений — его так называемый нормальный потенциал. [c.629]

Не все ионы разряжаются при напряжении близком к их нормальному потенциалу. Во многих случаях металл выделяется только при напряжении выше нормального потенциала. Это явление называется перенапряжением и становится особенно наглядным при электролизе металлов железоплатиновой группы, а также при разряжении ионов водорода. Легче всего водород разряжается на платинированной платине. В этом случае он выделяется при нормальном потенциале, который эмпирически принят за нуль в электролитическом ряду напряжений (см. ниже). Для разряжения водорода на ряде других металлов требуется чрезвычайно большое напряжение. На олове и кадмии оно достигает 0,5 вольта, на свинце — [c.432]

Никелевые ванны. В практике некоторых заводов изделия после травления и промывки обрабатываются в водных растворах сернокислого никеля. Очищенные от окислов железа изделия погружают в водный раствор сульфата никеля, затем извлекают оттуда и промывают в проточной воде до удаления сульфатов, после чего, как обычно, следует обработка в нейтрализационном растворе. В процессе нахождения изделий ь растворе сульфата никеля на изделиях осаждается тонкий слой металлического никеля. Вытеснение из раствора никеля железом основано на том, что в ряду напряжений металлов железо имеет более отрицательный нормальный потенциал, расположено левее никеля, более активно и вытесняет никель из его солей. Реакция идет по схеме Ре 4- N 50 Ре304 + N1. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология