Окислительно-восстановительные системы (б1)). Электрохимический ряд напряжений

Таким образом, в отличие от периодической системы элементов, ряд напряжений металлов не является отражением общей закономерности, на основе которой можно давать разностороннюю характеристику химических свойств металлов. Ряд напряжений характеризует лишь окислительно-восстановительную способность электрохимической системы металл — ион металла в строго определенных условиях приведенные в нем величины относятся к водному раствору, температуре 25 °С и единичной концентрации (активности) ионов металла. [c.330]

Выделяя из этого ряда окислительно-восстановительные системы типа Ме" /Ме и располагая их в порядке возрастания стандартных электродных потенциалов, получают электрохимический ряд напряжений металлов Li, Rb, К, Ва. Sr, Са, Na, Mg, Al, Мп, Zn, Сг, Fe, d, Со, Nt. [c.146]

Одним из примечательных свойств окислительно-восстановительных реакций, отличающих их от большинства других химических реакций, является присущий им широкий диапазон значений констант равновесий. Для двухэлектронной реакции напряжению элемента в 6 В соответствует константа равновесия = 10 ° Это означает, что вероятность достаточно близкого совпадения восстановительных потенциалов двух полуреакций, при котором константа равновесия полной реакции принимала бы не слишком большое значение, крайне низка. Большинство окислительно-восстановительных реакций протекают практически до полного завершения либо вообще не осуществляются. Однако электрохимические методы можно использовать для изучения равновесий, произведений растворимости и образования комплексных ионов даже в таких случаях, когда один или другой компонент равновесной системы присутствует в количествах, слишком малых для обнаружения обычными аналитическими методами. [c.194]

Следовательно, на основании электрохимического ряда напряжений можно дать заключение о возможности протекания окислительно-восстановительных процессов в данной системе. [c.110]

Вторым важным применением термодинамики к химии является установление соотношения между изменением свободной энергии в окисли-тельно-восстановительной реакции и электрохимическим потенциалом этой реакции. В гл. 16 было показано, что окислительно-восстановительную реакцию можно осуществить в электрохимическом элементе, где она создает электрическое напряжение. Например, напряжение нормального элемента Zn- u составляет 1,10 В. Движущая сила реакции, протекающей в гальваническом элементе, пропорциональна его напряжению чем выше это напряжение, тем больше свободная энергия системы. Можно показать, что для таких реакций изменение свободной энергии определяется произведением протекающего через гальванический элемент электрического заряда пР [см. уравнение (16.3)] на напряжение элемента Е, или [c.319]

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы всех металлов первого переходного ряда, за исключением меди (и серебра во втором переходном ряду), в системах отрицательны. В соответствии с этим металлы первого ряда должны располагаться в электрохимическом ряду напряжений выше водорода и вытеснять водород из минеральных кислот. [c.236]

Кинетические закономерности окисления органических примесей непосредственно связаны с окислительно-восстановительным потенциалом Ек системы, отражающим меру напряженности электрохимических процессов и указывающим на их направленность (отрицательное значение Ек указывает на преобладание восстановительных процессов, положительное — окислительных процессов). [c.117]

Окислительно-восстановительные свойства. Нормальный окислительно-восстановительный потенциал системы Fe +ZFe равен —0,43 в. Таким образом, железо в электрохимическом ряду напряжений стоит впереди водорода поэтому оно легко растворяется в разбавленных кислотах соляной и серной при растворении образуются соли двухвалентного железа и выделяется водород. При растворении железа в азотной и концентрированной серной кислоте выделение водорода не происходит, железо большей частью окисляется до трехвалентного азотная кислота, в зависимости от концентрации, восстанавливается до окислов азота и даже до аммиака, а серная кислота—до SOg. Железо восстанавливает ионы сурьмы, серебра, меди и др. до металла. Ионы Sn2+ не восстанавливаются железом до металла, так как окислительно-восстановительный потенциал системы Sn +ZSn (—0,13 в) близок к окислительно-восстановительному потенциалу системы Fe +/Fe (—0,43 в). Ионы Sn + легко восстанавливаются железом до ионов [c.346]

Для получения поливинилацетатных осадков на аноде при электрохимически инициированной полимеризации используется система, состоящая из 1,3 моль/л винилацетата, смеси растворителей вода — метанол (в объемном отношении 3 2) и 0,09% (масс.) персульфата калия [37]. Полимеризация инициируется окислительно-восстановительной парой персульфат—ионы Ре +, которые образуются при анодном растворении стального электрода. Процесс проводят при плотности тока 0,5—3,0 мА/см в течение 5—7 мин. При этом напряжение на ванне составляет 2—3 В. [c.100]

Досс и Агарвал развили вначале теорию для простой окислительно-восстановительной системы с равными концентрациями Со = Св и коэффициентами диффузии Во = После того как опыты Олдэма привели к не совсем правильным результатам, Баркер с сотрудниками 244-246 одновременно и независимо Вдовин разработали теорию и для ж =/= Делахей с сотрудниками рассмотрели выпрямление потенциала с учетом времени заряжения емкости двойного слоя. При переменном напряжении, заданном потенциостатически, возникает выпрямление тока. Этот эффект также был рассмотрен Мацудой и Делахеем Наконец, Делахей, Сенда и Вейс " предложили обобщенный вариант теории для замедленного перехода, диффузии и реакции, предположив, что порядок электрохимической реакции для веществ Зд и Зв равен 1. Этому результату Сенда и Делахей придали еще более наглядную форму. [c.398]

Изложенные прёдставления о закреплении границ зон либо уровня Ферми применимы и для случая, когда вместо приложения внешнего напряжения изменяют состав окислительно-восстановительной системы в растворе, т. е. сдвигают уровень Ферми полупроводникового электрода F не электрическим способом, а химическим-с помощью изменения уровня электрохимического потенциала Fredox раствора, находящегося в [c.36]

Как указано выше, процессы, протекающие в гальваническик элементах и при электролизе, являются окислительно-восстановительными. Но их направленность в обоих сопоставляемых случаях взаимно обратная. Следовательно, для проведения электролиза теоретически напряжение должно было быть равно э. д. с. гальванического элемента, но иметь противоположное направ ление. Так, например, э. д. с. гальванического элемента (—)Nii Ni2+( 2 l l2(+) равна 1,59 В. Данной величине теоретически равен и потенциал разложения раз- Однако фактически величина потенциала разложения соли Ni ij равна несколько большей величине, а именно раа<оп)=1,85 В. Разность между опытным (экспериментальным) и теоретическим значением потенциала разложения называют пере- напряжением. Иначе, перенапряжением называют разность между потенциалом разложения, действительно необходимым для протекания электролиза в данной электрохимической системе, и э. д. с. гальванического элемента, отвечающего этой системе. В приведенном нами примере оно равняется 1,85—1,59 = 0,26 В. [c.180]

Уже давно было отмечено, что проводимость приповерхностной области как легированных бором, так и не легированных (диэлектрических) алмазных пленок на воздухе часто превышает объемную проводимость алмаза [57]. Образование проводящего канала объясняли наличием поверхностных состояний на поверхности алмаза [58] (как это принято в физике полупроводников) но было вьщвинуто и электрохимическое объяснение [59]. Именно, предполагается, что на поверхности алмаза конденсируется влага в пленке воды растворены газы (например, СО ) и соли, которые образуют окислительно-восстановительную систему. Если эта система находится в электрическом равновесии с твердым телом, то при соответствующем значении электрохимического потенциала она может вызвать обогащение поверхности алмаза дырками. Аналогичным образом обстоит дело и в растворах, причем возникновение проводящего канала зависит от степени окисленности поверхности, pH раствора и других факторов [60]. Само явление образования такого канала может быть использовано при разработке электрохимического полевого транзистора , в котором ток, протекающий в канале, регулируется внешним напряжением, прикладываемым к алмазу с помощью вспомогательного электрода- сетки , находящегося в растворе [61, 62]. [c.21]

Из приведенных примеров можно сделать вывод, что электрохимическим рядом напряжений следует пользоваться с учетом особенностей рассматриваемых процессов. Самое же главное — всегда надо иметь в виду, что ряд напряжений применим только к водным растворам и характеризует химическую активность металлов лишь в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в водной среде. Здесь гидратация ионов, зависящая от их размеров и величины заряда, обусловливает несоответствие изменений активности металлов в ряду напряжений изменениям их активности в подгруппах периодической системы. Например, активность лития ( =—3,04 В) несколько больше активности цезия ( =—3,01 В), хотя по месту, занихмаемому в периодической системе, у лития она должна быть ниже. [c.263]

Электрический потенциал асимметрии не влияет на снимаемый с электродов полезный сигнал. Электрическим потенциалом асимметрии в данном случае называется напряжение, которое сушествует на электрически разомкнутыд э.чектродах при отсутствии перепада давления на преобразующей мембране. Наличие потенциала асимметрии обусловлено тем, что используемые в ЭКП электроды, как правило, с электрохимической точки зрения не являются обратимыми. Это означает, что в системе электрод — рабочая жидкость отсутствуют вещества, которые обеспечивали бы прохождение окислительно-восстановительной реакции с высоким током обмена, обеспечивающей устойчивое, не меняющееся при прохождении тока значение гальвани-потенциала между электродом и раствором. Значения этих потенциалов для первого E t) и второго г(0 электродов определяются окислительно-восстановительными процессами, связанными с фазовыми переходами окислов на поверхности электродов или же другими конкурирующими необратимыми электрохимическими реакциями, зависящими от состояния поверхности электрода. По этой причине они являются неустойчивыми во времени. Поскольку практически невозможно изготовить два совершенно идентичных по поверхностным свойствам электрода, потенциалы Ei(t) и 2(0 будут иметь неодинаковые значения и неодинаково изменяться со временем. Поэтому даже при отсутствии течения жидкости через мембрану между электродами обычно существует отличное от нуля, изменяющееся со временем напряжение — потенциал асимметрии E(t), равный Ei(t)—E2 t). Изменение E(t) во времени проявляется как дополнительный низкочастотный шум ЭКП. В потенциальном режиме этот шум может быть отфильтрован от полезного сигнала в том случае, если скорость изменения E t) много меньше скорости изменения снимаемого электрического сигнала, т. е. тогда, когда [c.223]

Анализ основан на зависимости вольт-ампернон характеристики гальванического элемента (электрохимической ячейки) от концентрации определяемого компонента в газовой смеси, находящейся в динамическом равновесии с электрохимической системой ячейки и определяющей значение окислительно-восстановительного потенциала раствора электролита и течение электродных процессов. На этой зависимости базируются две группы методов определения концентрации компонентов смесей газов и паров 1) с приложением внешнего поляризующего напряжения к электродам ячейки и 2) без него (с внутренним электролизом). [c.612]

Окислительно-восстановительные потенциалы можно рпре-делить и с помощью полярографических методов, хотя эта методика в принципе отличается от описанной выше. При полярографии не измеряют э.д.с., производимую электрохимической ячейкой, а наоборот, прикладывают напряжение к системе и измеряют результирующую силу тока. Полярография в биохимической практике применяется в основном не для измерения окислительно-восстановительных потенциалов, а для качественного и количественного анализа различных веществ. [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология