Электродный потенциал и направление электродной реакции

Для второго из выбранных объектов, т. е. для железа, стандартный электродный потенциал равен —0,44 В. Поэтому здесь, так же как и в случае цинка, следует считаться с реакцией выделения водорода, и, следовательно, условия стационарности будут заданы уравнением (24.2). Однако в отличие от цинка здесь совершенно иное соотношение токов обмена металла и водорода. Ток обмена железа имеет порядок 10 з А-см- , а для водорода на железном электроде в кислых растворах он достигает А-см 2. Можно ожидать поэтому, что стационарный потенциал железа в условиях кислотной коррозии должен заметно отличаться от его обратимого потенциала он будет смещен в сторону положительных значений, г. е. в направлении равновесного потенциала водородного электрода. Этот вывод согласуется с экспериментальными данными и находит дополнительное подтверждение в том, что железо ведет себя в некоторых интервалах pH подобно водородному электроду. Скорость коррозии железа также можно вычислить, если только известны его стационарный потенциал и перенапряжение водорода на нем. [c.493]

Для установления направления электродных процессов, расчета ЭДС и правильного написания уравнения самопроизвольно протекающей в гальваническом элементе реакции следует поступать следующим образом. Пользуясь таблицей стандартных электродных потенциалов, записывают уравнения реакции для каждого электрода с указанием значения электродного потенциала. Электродную реакцию с большим отрицательным или меньшим положительным значением потенциала переписывают в обратном направлении (при этом знак потенциала следует изменить на противоположный). Под этим уравнением записывают уравнение второй электродной реакции в том- виде, в котором она дана в справочной таблице. Умножают коэффициенты при формулах веществ на такие числа, чтобы числа принятых и отданных электронов были равны (следует обратить внимание, что потенциалы на эти числа не умножаются ). Суммируют оба уравнения и их потенциалы. Таким путем получают уравнение самопроизвольно протекающей электродной реакции. [c.328]

Посмотрим теперь, что дает разность электродных потенциалов Ei—Ea. Знак электродного потенциала определяется направлением реакций (К) и (Л) при их самопроизвольном протекании. Так, если происходит самопроизвольное восстановление вещества Ох газообразным водородом, то >0 если же, наоборот, самопроизвольно идет обратная реакция Red +Н+ с выделением На, то Е<.0. Таким образом, при >0 на левом электроде образуются электроны, а на правом они потребляются. Во внешней цепи при >0 электроны будут перемещаться слева направо, а внутри цепи слева направо должно происходить перемещение катионов, тогда как перемещение анионов, наоборот, справа налево. Каждая величина электродного потенциала [см. цепи (3) и (И)1 складывается из трех гальвани-потенциалов [c.115]

Стандартный потенциал первого электродного процесса (первого электрода) более отрицателен, чем стандартный потенциал второго процесса. Следовательно, в рассматриваемом гальваническом элементе электрод 1 является катодом, а электрод 2 — анодом. Отсюда на 1-м электроде будет протекать окисление, 1 на 2-м — восстановление. Значит, реакция, указанная в условии задачи, будет идти в противоположном направлении. Из всего этого следует, что электрохимическая схема рассматриваемого гальванического элемента имеет следующий вид [c.190]

Возможность прохождения окислительно-восстановительной реакции определяют следующим образом. Уравнение реакции следует представить в виде двух полуреакций, записанных как процессы восстановления (перед знаком равенства прибавляются электроны) рядом с уравнением справа записывают найденное из справочных таблиц отвечающее ему значение стандартного электродного потенциала. Одно из уравнений следует переписать в противоположном направлении, при этом изменяют знак электродного потенциала. Это уравнение суммируют с другим уравнением, а электродные потенциалы полуреакций складывают. При этом стехиометрические коэффициенты полуреакций умножаются на такие числа, чтобы числа принятых и отданных электронов были равны. Электродные потенциалы на эти числа не умножаются, а алгебраически складываются. [c.243]

Электродный потенциал цинкового электрода численно равен э. д. с. такого гальванического элемента. Знак электродного потенциала в общем случае зависит от соотношения концентраций (точнее — активностей) ионов в растворе. Электродный потенциал положителен, если эти концентрации таковы, что реакция в данных условиях может самопроизвольно протекать в прямом направлении (А0<0). В противоположном случае — электродный потенциал отрицателен. Реакция (а) отвечает последнему случаю. В пределах концентраций, доступных в обычных условиях, она может протекать самопроизвольно только в обратном направлении. В соответствии с этим электродный потенциал цинка в обычных условиях отрицателен. Пользуясь уравнением (ХП1,8) для выражения э. д. с. и учитывая, что активности металлического цинка й2п, газообразного водорода при р= атм и ионов водорода в нормальном водородном электроде <2 + равны единице ( гп н2 запишем уравнение, выражающее зависи- [c.426]

При определении знаков электродного потенциала необходимо напомнить, что работа гальванического элемента (как и ЭДС) всегда положительна. Вследствие этого реакция, протекающая в элементе, должна быть записана таким образом, чтобы направление ее соответствовало самопроизвольности течения процесса (Л>0, Д<3<0). В таком случае электрод, который в паре с водородным окисляется (источник электронов), имеет отрицательный знак, если же на электроде протекает реакция восстановления (электрод — приемник электронов), то ему приписывают положительный знак. [c.210]

При работе гальванического элемента электроны самопроизвольно переходят по внещней цепи от отрицательного полюса элемента к положительному, т. е. от электрохимической системы с более низким значением электродного потенциала к системе с более высоким значением. Иначе говоря, первая из этих систем выступает в качестве восстановителя, вторая — в качестве окислителя. Следовательно, в гальваническом элементе окислительно-восстановительная реакция может самопроизвольно протекать в таком направлении, при котором электрохимическая [c.121]

Очень ценные сведения о кинетике электродных реакций коррозионных процессов дают поляризационные кривые V = / (/) (см. с. ]94), которые получают, измеряя потенциал электрода из исследуемого металла при анодной и катодной поляризации его (пропускание тока возрастающей силы прямого и обратного направления) от внешнего источника постоянного электрического тока на установках, подобных изображенной на рис. 345. [c.456]

Электрод сравнения, изготовленный из фаз постоянного химического состава, характеризуется известным, постоянным (не зависящим от концентрации определяемого вещества) потенциалом. Важными требованиями к электроду сравнения являются обратимость, воспроизводимость и стабильность во времени. Обратимость означает, что направление электродной реакция можно изменить, поменяв полярность электрода. Воспроизводимость выражается стандартным отклонением потенциала ячейки при последовательных измерениях [c.391]

Мы изучали отдельные электродные реакции, но этот идеальный случай реализуется не всегда. Если одновременно протекают две или более реакции, то проще всего считать, что каждая реакция протекает независимо и полная плотность тока является суммой плотностей нескольких реакций [20—23]. В этом случае потенциал разомкнутой цепи не является равновесным потенциалом, соответствующим какой-либо из этих реакций, но является смешанным или коррозионным потенциалом. При разомкнутой цепи равновесия нет — одна реакция протекает в анодном направлении, а другая — в катодном, так что полная плотность тока равна нулю. Таким образом, даже следы примесей могут затруднить измерение равновесного потенциала кислородного электрода (разд. 59). [c.211]

Поскольку реакция (30) имеет более положительный нормальный электродный потенциал Ед, чем реакция (29), реакция (29) может идти в обратном направлении. Электрон для этой реакции отдает второй ион Си [c.607]

Реакции с переносом заряда. Реакции с переносом атомов. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Направление окислительно-восстановительных реакций. Электродный потенциал. Электролиз. [c.159]

Величина стандартного электродного потенциала есть мера того, что реакция на электроде будет протекать в направлении восстановления, т. е. принятия электронов. Чем ниже в табл. IV расположена реакция, 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 отрицате.ль-ные стандартные электродные потенциалы и большую склонность к отдаче электронов. [c.427]

При записи цепей, служащих для определения электродного потенциала, теперь принято водородный электрод указывать слева. Соответствующая химическая реакция записывается при этом в форме, отвечающей условию, что положительные ионы проходят через цепь в направлении слева направо, а отрицательные — справа налево. При положительном электродном потенциале указанная реакция обладает отрицательным ДС, и работа элемента равна пРЕ. Если же электродный потенциал в данных условиях отрицателен, то реакция может протекать самопроизвольно только в обратном направлении. [c.425]

Следовательно, направление, механизм и скорость электродной реакции определяются сочетанием электрохимических и химических стадий. В силу этого обстоятельства они зависят не только от факторов, влияющих на стадию переноса электрона (потенциал и материал электрода, природа растворителя, pH раствора), но также и от факторов, воздействующих на кинетику и механизм химических реакций. Иногда это те же самые факторы, оказывающие влияние на различные стадии посредством разных механизмов, иногда совсем иные. К последним относятся, например, явления сольватации и ионной ассоциации в растворе, а также величина концентрации реагирующего вещества. [c.190]

Если уравнение электродного процесса переписывается в противоположном направлении, то знак потенциала (как и знак ЭДС) изменяется на противоположный (хотя, конечно, знак заряда электрода не зависит от способа написания электродной реакции). [c.262]

Равновесие имеет динамический характер, процессы при равновесии идут с одинаковой скоростью в прямом и обратном направлениях. Потенциал, устанавливающийся в условиях равновесия электродной реакции, называется равновесным электродным потенциалом. В настоящее время абсолютные значения электродных потенциалов экспериментально определить невозможно. Однако можно определить разность электродных потенциалов. Поэтому для характеристики электродных процессов пользуются относительными значениями электродных потенциалов. Для этого находят разность потенциалов измеряемого электрода и электрода, потенциал которого условно принимают равным нулю. [c.185]

Как известно, возникновение потенциала обусловлено обменом электронами окислителем и восстановителем на электроде. Когда скорости этих двух процессов становятся равными, достигается динамическое равновесие, при котором в единицу времени восстановитель отдает столько электронов электроду, сколько окислитель отнимает у него. При таком состоянии приобретаемый электродом потенциал называется равновесным потенциалом. Скорости этих двух обратно направленных процессов пропорциональны активностям участвующих в электродной реакции компонентов. Чем больше скорость обмена электронами при равновесном потенциале электрода, тем быстрее устанавливается и устойчивее потенциал. Ред-окс системы,, в которых скорость электродных процессов большая, называются обратимыми. Достаточно незначительного изменения потенциала электрода от равновесного состояния в таких ред-окс системах (например, наложением извне некоторого напряжения), чтобы вызвать увеличение скорости электроокисления или электровосстановления их соответствующих компонентов. [c.33]

По величине электродного потенциала можно судить лишь о принципиальной (термодинамической) возможности растворения-или осаждения металла. Фактическое значение электродного потенциала нередко зависит от ряда побочных причин и условий, приводящих к отличию его от термодинамического значения. Несмотря на это в большинстве случаев ряд напряжений, как будет показано ниже, позволяет правильно определять направление окислительно-восстановительных реакции. [c.145]

Написать молекулярные и ионные уравнения реакций с указанием направления перехода электронов. Какой из исследованных металлов самый активный Какой металл наименее активный Расположить все исследованные металлы в порядке убывания восстановительной активности. Под каждым металлом написать значение стандартного электродного потенциала (табл. 11.). Соответствует ли положение металлов в экспериментальном ряду их положению в ряду стандартных электродных потенциалов [c.74]

Когда при выбранном значении потенциала индикаторного электрода и титруемое вещество и титрант электроактивны, причем одно вещество окисляется, а второе восстанавливается, то в точке эквивалентности направление тока изменяется и одна ветвь титрационной кривой находится в анодной области, а вторая в катодной, как показано на рис. 167, е. Углы Pi и Рг между ветвями 1 и 2 титрационной кривой и осью абсцисс не равны друг другу из-за различных коэффициентов диффузии и различного числа электронов ( ), принимающих участие в электродных реакциях электроактивных веществ. [c.237]

Из-за низкого значения стандартного потенциала цинкового электрода ( = —760 мВ), катодное направление электродного процесса связано не только с восстановлением 2п +, но и с побочной реакцией восстановления Н+. Для получения обратимого цинкового электрода надо свести к минимуму побочный процесс. [c.545]

При этом если электродная реакция переписывается в обратном направлении, то знак электродного потенциала изменяется на обратный. При сложении электродных реакций потенциалы [c.338]

Для предсказания направления электродных процессов и правильного написания суммарной самопроизвольно протекающей реакции практически следует поступать следующим образом. На-пищите реакции для каждого из составляющих цепь электродов с указанием величины потенциала. Электродную реакцию, имеющую меньшее значение потенциала, перепишите в обратном направлении и сложите с уравнением реакции для второго электрода, предварительно расставив стехиометрические коэффициенты так, чтобы число принятых электронов равнялось числу отданных. Вы получите уравнение реакции, самопроизвольно протекающей в гальванической цепи. [c.180]

Можно поступить по-другому. Рядом с уравнением действительно протекающего электродного процесса записывается электродный потенциал (как это делали, записывая изменения энтальпии). При этом если реакция переписывается в обратном направлении, то знак электродного потенциала изменяется ыа противоположный. При сложении электродных реакций потенциалы алгебраически складываются и их сумма будет э. д. с. общей реакции гальванического элемента. [c.180]

Электродную реакцию с более низким (более отрицательным) значением потенциала напишите в обратном направлении, изменив знак потенциала на противоположный. [c.93]

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]

Однако одного этого условия еще недостаточно для того, чтобы однозначно установить соответствие между знаком электродного потенциала и направлением электродной реакции. Действительно, самопроизвольно идущий процесс на медном электроде первого рода состоит в разряде ионов меди из раствора. В противоположность этому на цинковом электроде в растворе собственных ионов самопроизвольный процесс заключается в ионизации цинка и переходе ионов цинка в раствор. Обобщая это, можно видеть, что в зависимости от вида электрода и других обстоятельств самопроизвольно идущий процесс может состоять как в ассимиляции электронов и соответственном переходе окисленной формы в восстановленную, так н в прямо противоположном переходе восстановленной формы в окисленную. При этом электроны будут освобождаться на электроде, поступая с него во внешнюю цепь. [c.78]

Таблица .4. Э1ектродный потенциал и ток электролиза при различных направлениях электродных реакций

Общепринято положительный знак ставить перед численными значениями Е, если записанная полуреакция протекает самопроизвольно (AG<0) слева направо [6]. Знак потенциала электрода часто путают со знаком потенциала полуреакции, протекающей на электроде. Путаница возникает в результате смешения двух различных понятий — электродный потенциал и потенциал полуреакции. Знак электродного потенциала фиксирован и никоим образом не зависит от способа записи электрода на бумаге, тогда как знак потенциала полуреакции зависит от направления записи реакции. Следует подчеркнуть, что потенциал реального электрода ф]рзическая вели- [c.17]

Потенциал Гкомп, при котором тою1 совмещенных реакций компенсируются, называется компромиссным, смешанным или стационарным потенциалом, поскольку он лежит между равновесными потенциалами частных реакций и его значение практически не изменяется во времени. В условиях коррозии металлов комп называется обычно коррозионным потенциалом кор. Как и в случае равновесного потенциала Гр, при потенциале комп наблюдается взаимная компенсация катодного и анодного токов. Различие между ними заключается в том, что при равновесных потенциалах компенсируются токи, отвечающие протеканию одной и той же реакции в противоположных направлениях величина тока в этом случае характеризует динамику равновесия данной электродной реакции и представляет собой ток обмена [c.391]

Важная разновидность вольтамперометрии с линейной разверткой— циклическая вольтамперометрия с треугольной раз-верткой потенциала. Если в первом случае электрод поляри-зует единичным импульсом линейно изменяющегося потенциала, то во втором на электрод подают серию импульсов поляриза ции, линейно изменяющейся сначала в катодном, а затем в анодном направлении. График изменения потенциала во вре мени имеет вид равнобедренного треугольника и потенциал электрода как бы качается между заданными начальным и конечным значениями. В случае обратимой электродной реаК цин, вещество, восстановившееся в ходе катодной поляризации, в силу быстроты изменения потенциала не успевает за счет диффузионного переноса покинуть приэлектродиый слой и обратно окисляется в ходе второй части цикла — анодной поляризации электрода. Полярограмма приобретает вид двух равных пиков токов разной полярности (см. рис. 5.16), сдвинутых относительно друг друга на 57 мВ. Если продукт реакции иестабилен, то анодный ток равен нулю. Это является хорошим методом выяснения природы электродной реакции. [c.289]

Согласно теории Нернста, при погружении металла в раствор, содержащий его ионы, сразу же начинается обмен ионами между металлом и раствором В зависимости от природы металла и состава раствора возможны три случая 1) л> Р 2) л < Я и 3) л = Р. В первых двух случаях происходит преимущественный переход ионов или из раствора в металл (п> Р), или из металла в раствор (л<сЯ). I Так как ионы за 1яжены, то их преимущественный переход в какую- либо сторону сразу приводит к появлению в ней положительного заряда, в то время как другая фаза зарядится отрицательно Разность потенциалов, возникающая в результате неравномерного распределения зарядов, будет ускорять медленный процесс и тормозить быстрый. Через некоторый (очень малый) промежуток времени скачок потенциала уравняет скорости обмена в обоих направлениях. В дальнейшем потенциал не будет изменяться. Его постоянное значение соответствует равновесию между металлом и раствором и является мерой изменения свободной энергии Гиббса, которая отвечает электродной реакции. В этих условиях осмотическая работа A = RT u P/n.) будет уравновешиваться электрической работой 2/ ф, т. е. [c.163]

Для определения знака потенциала учтем, что в таких гальванических элементах направление реакций окисления-восстановле-ния зависит от природы металла, и в них может происходить как вытеснение металла водородом, так и обратный процесс. Поэтому для установления знака электродного потенциала условились всегда считать его положительным при реакциях восстановления типа (IX.24). Если в действительности на электроде происходит [c.179]

Определение в системе реагирующих веществ той реакции, которая термодинамически способна проходить, можно осуществить также на основании следующих соображений. Та полуреакция, у которой меньшее положительное или большее отрицательное значение электродного потенциала, обладает большей способностью отдавать электроны, и поэтому уравнение цереписывается в противоположном направлении с изменением знака потенциала. В уравнении этой реакции вещества, стоящие перед знаком равенства и отдающие электроны, являются восстановителями. [c.263]

Следовательно, электродная реакция, характеризующаяся меньшей величиной потенциала (играет роль восстановителя), переписывается в обратном направлении, при этом знак потенциала изменяется на обратный. Реакция на электроде Мп04 /Мг)2+ протекает в том направлении, в котором происходит присоединение электронов [c.345]

Знак электрического потенциала по отношению к водородному электроду должен сохраняться в обозначениях электродных потенциалов. Например, потенциалы металлов, более активных, чем водород, обозначают знаком минус. Если активность катионов металла в растворе его соли не равна единице, то электродный потенциал имеет другое значение, чем при стандартных условиях. Зная нормальные потенциалы, можно вычислить э. д. с. любой гальванической пары двух металлов по алгебраической разности их нормальных потенциалов. Э. д. с. гальванической пары позволяет судить о направлении данной окислительно-восстановительной реакции в каждом отдельном с.гтучае. [c.108]