Стандартный потенциал металла водородного электрода

Для концентрационного элемента, составленного из металла А в растворах электролита В с концентрациями nti и моль/1000 г, рассчитайте ЭДС при 298 К. Активность вычислите по среднему коэффициенту активности, взятому из справочника [М.], или (для разбавленных растворов) по ионной силе. Для элемента, составленного из водородного электрода в растворе электролита С с концентрацией uig моль/1000 и и каломельного полуэлемента с концентрацией КС1 моль/1000 г, вычислите ЭДС и pH раствора, содержащего электролит С. Диффузионную ЭДС не учитывайте. При 298 К стандартный потенциал каломельного электрода (о ,,- = 1) равен 0,2812 В, а ионное произведение воды 1,008 10 . Константы диссоциации слабых электролитов найдите в справочнике [М.]. [c.334]

Как известно из физической химии, скачок потенциала между двумя фазами не может быть измерен, но можно измерить компенсационным методом электродвижущую силу элемента, составленного из исследуемого электрода (например, металла в электролите) и электрода, потенциал которого условно принят за нуль. Таким электродом служит стандартный водородный электрод, а электродвижущую силу гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и из исследуемого электрода, принято называть электродным потенциалом, в частности электродным потенциалом металла. [c.150]

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]

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]

Для измерения относительного электродного потенциала какого-либо металла составляют гальванический элемент из стандартного водородного электроде и нз исследуемого металлического электрода, погруженного в раствор, содержащий 1 моль/л ионов данного металла измеряют электродвижущую силу составленного элемента и, взяв полученное значение ее с обратным знаком, вычисляют электродный потенциал металла (если исследуемый металл является в составленном элементе анодом). Установка для определения электродных потенциалов металлов с помощью водородного электрода показана на рис. 29. Для внешней цепи водородный электрод будет положительным полюсом, если в паре с ним находится электрод из активного металла, и отрицательным, если в паре с ним находится электрод из неактивного (благородного) металла. [c.205]

Так, в рассматриваемом примере — потенциал медного электрода, а 2 — потенциал нормального водородного электрода. Но, согласно условию, Е = 0. Тогда получаем = 1 — О = 1, Относительные электродные потенциалы металлов в этом случае называют нормальными (или стандартными) и обозначают через [c.322]

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]

Поскольку потенциал стандартного электрода неизвестен, было принято, что нулевой потенциал имеет водородный электрод. "Стандартные электродные потенциалы металлов определяют исходя из нулевого потенциала водородного электрода. Таким образом, более активные металлы имеют более отрицательные электродные потенциалы. При температуре 25° С железо в растворе железистых ионов имеет стандартный электродный потенциал 0 = —0,440 В. Несмотря на то, что шкала потенциалов имеет важное теоретическое значение (см. вступление к гл. 2), она может давать неверную информацию не только из-за различия в температуре и концентрации раствора, но и потому, что эти растворы могут существенно отличаться от растворов или иной среды в реальных условиях. Поэтому в каждом конкретном случае потенциалы необходимо устанавливать опытным путем. [c.18]

Э. р. н. позволяет судить о термодинамич. возможности протекания тех или иных электродных процессов. Металл с более отрицат. потенциалом может вытеснять металл с менее отрицат. потенциалом из р-ров его солей, растворяясь при этом. Металлы, имеющие отрицат. стандартный потенциал по сравнению с водородным электродом (т. наз. электроотрицат. м еталлы), в р-рах с не слишком большой термодинамич. активностью ионов металла имеют более отрицат. потенциал, чем водородный электрод в сильно кислых р-рах. Поэтому при замыкании такого электрода с водородным между ними протекает ток, металл растворяется, а на водородном электроде вьщеляется водород (см. Анодное растворение). Электроотрицат. металлы термодинамически неустойчивы в водных р-рах (их наз. неблагородными металлами) и осаждаются на катоде при более отрицат. [c.464]

Разность, или скачок, потенциалов на границе металл — раствор зависит от активности катионов металла в растворе, или, другими словами, каждому значению активности катионов металла в растворе соответствует определенное значение равновесного скачка потенциалов. Они называются электродными потенциалами, а их значения определяются относительно стандартного водородного электрода, принятого в качестве эталона, потенциал которого, называемый стандартным или нормальным, условно принимается равным нулю. [c.159]

Так, в рассматриваемом примере Е- — потенциал медного электрода, а Е — потенциал нормального водородного электрода. Но, согласно условию, 2 = О- Тогда получаем Е = Е — О = Е . Относительные электродные потенциалы металлов в этом случае называют стандартными (или нормальными) и обозначают через [c.346]

Взаимодействие металлов с хлороводородной (соляной) кислотой. Окислителем в соляной кислоте, так же как и в воде, является ион водорода. Стандартный электродный потенциал водородного электрода приравнен к нулю. Поэтому принципиально все активные металлы и металлы средней активности должны реагировать с кислотой. Так оно и есть, однако проявляется пассивация свинца [c.331]

Рассмотрим приложение этих принципов расчета на примерах коррозии цинка и железа в растворах с pH = О и активностями соответствующих металлических ионов, равными единице. В выбранных условиях потенциал цинка (если считать, что совершается только обмен его ионами -между металлом и раствором) должен отвечать его стандартному потенциалу, т. е. величине —0,76 в. Однако при таком значении потенциала этот процесс не является единственно возможным. Его величина значительно отрицательнее потенциала равновесного водородного электрода, который в растворе при pH равном нулю, составляет 0,0 в. Поэтому здесь возможно также выделение водорода со скоростью, определяемой кинетикой этой реакции на цинковом электроде. [c.464]

Только золото и платина устойчивы в обычных атмосферных условиях к коррозии. Приведенные в табл. 12 и 13 данные представляют собой относительные значения нормальных электродных потенциалов, т. е. разность потенциалов между исследуемым электродом и стандартным электродом сравнения (за нуль принят электродный потенциал нормального водородного электрода). Если же стандартный электрод заменим вторым металлом, опустим их в раствор электролита и замкнем цепь, то получим гальванический элемент, электродвижущая сила [c.121]

Абсолютные (величины стандартных потенциалов не могут быть измерены, поэтому определяют их относительные значения °, пользуясь гальваническим элементом—системой из двух электродов, одним из которых служит электрод испытуемого металла, погруженный в раствор его соли (оме=1 моль/л), а другим — стандартный водородный электрод, потенциал которого условно принимается равным нулю. Электродвижущая сила такого гальванического элемента характеризует стандартный потенциал металла [c.133]

Здесь приведены значения потенциалов различных элементов, погруженных в раствор электролита, в котором активность ионов данного металла равна единице. Такие потенциалы называются нормальными, или стандартными. Так как в настоящее время нет методов для определения абсолютных величин потенциалов отдельных электродов, потенциалы измеряют относи тельно какого-либо эталона, электродный потенциал которого принимают условно равным нулю. За стандартный эталон принят водородный электрод. Колебания в концентрации или изменение природы раствора могут привести к изменению значений электродных потенциалов так, что в некоторых случаях более положительный электродный потенциал может стать более отрицательным. [c.14]

В настоящее время не существует методов измерения абсолютного потенциала и приходится применять метод сравнения измеряемого потенциала с некоторым постоянным потенциалом, возникающим на поверхности какого-либо металла, погруженного в раствор собственной соли. Стандартным потенциалом обычно является потенциал нормального водородного электрода [1]. Для применения в полевых условиях этот электрод неудобен, и поэтому для этих целей используют другие электроды — обычно медносульфатный электрод различных конструкций. Все эти конструкции различаются материалом деталей и размерами, однако для всех них остается общим создание скачка потенциала на границе чистой меди и насыщенного раствора медного купороса. [c.226]

Приводятся нормальные (стандартные) электродные потенциалы (Е0) металлов и неметаллов в водных растворах при ионной концентрации с (в г-ион/л) = 1 и активности ионов а = 1. Числовые значения электродных потенциалов определены (при 25° С) по отношению к числовому значению потенциала нормального водородного электрода, условно принятому равным нулю. [c.381]

По степени термодинамической неустойчивости все металлы делят на пять групп (Н. Д. Томашов), согласующиеся с их положением в ряду напряжений (табл. 11.5). Группу металлов повышенной термодинамической нестабильности составляют металлы, имеющие значение стандартного электродного потенциала меньше, чем потенциал водородного электрода при pH 7 (-0,413 В). К ним относятся ЕЬ, Сз, Ва, 8г, Са, Na, Mg, А1, Т1, Ът, Мп, Сг, Ъп, Ее. Эти металлы могут корродировать даже в нейтральных средах, т. е. при создании необходимых условий окисляются водой. Конечно, эти металлы корродируют и в кислых средах — под действием кислот, а также под действием других окислителей и, в частности, кислорода. При этом формально протекает следующий процесс [c.687]

По теории Нернста нормальный потенциал является простой функцией электролитической упругости растворения металла. Его можно было бы вычислить для разных металлов по известным значениям величины Р. Такой расчет провести не удается, поскольку величина Р непосредственно не определяется. Мол<но, однако, оценить (нз известных значений стандартных потенциалов), как изменяется величина Р при переходе от одного электродного металла к другому. Если, например, принять электролитическую упругость растворения, соответствующую стандартному водородному электроду, а 101,3 кПа, то электролитическая упругость растворения бериллия составит примерно кПа, а меди — [c.219]

Ввиду того что абсолютные электродные потенциалы входят в выражение электродвижущей силы с противоположными знаками, они могут быть заменены величинами, отличающимися от них постоянным слагаемым. Вместо абсолютного электродного потенциала, равного скачку потенциала на границе металл -раствор, удобно использовать ЭДС элемента, содержащего кроме данного металла и раствора еще и другой электрод, который во всех случаях должен быть одним и тем же. В качестве такого электрода сравнения принят стандартный водородный электрод, принцип действия которого будет рассмотрен в дальнейшем. [c.234]

Так как электродные потенциалы играют очень большую роль в коррозионных процессах, то весьма важно знать значения этих потенциалов, а отсюда и действительную разность потенциалов между металлом и раствором электролита. Однако абсолютные значения потенциалов до сих пор не удалось определить. Нет достаточно надежных методов экспериментального измерения или теоретического вычисления абсолютных значений потенциалов, и вместо абсолютных электродных потенциалов измеряют относительные, пользуясь для этого так называемыми электродами сравнения. Этот принцип определения значений электродных потенциалов основан иа том, что если определить э. д. с. коррозионных элементов, составленных последовательно из большинства технических металлов и какого-нибудь одного, одинакового во всех случаях электрода, потенциал которого условно принят за нуль, то измеренные э. д. с. указанных элементов позволят сравнить электрохимическое поведение различных металлов. В качестве основного электрода сравнения принят так называемый стандартный водородный электрод, представляющий [c.23]

Наряду с экспериментальными методами определения стандартных электродных потенциалов важное место занимает расчетный метод с использованием термодинамических данных, особенно полезный, когда электроды неустойчивы, например щелочные или щелочноземельные металлы в водных растворах их солей или оснований. Расчетный метод основан на том, что потенциал электрода равен э. д. с. электрохимической цепи, составленной из данного и стандартного водородного электрода. Например, для электрода Na+ Na цепи Ыа Ыа+ЦН+ Н2, Р1 соответствует реакция [c.478]

Относительно потенциала стандартного водородного электрода измерены стандартные потенциалы для большого количества электродных реакций (t = 25 °С), что дает возможность решать различные электрохимические задачи. Если разместить стандартные электродные потенциалы для различных металлов так, чтобы их величины возрастали, то получится ряд напряжений, известный из общего курса химии (табл. 3, с. 330). Указанная последовательность стандартных электродных потенциалов металлов в значительной мере соответствует последовательности изменения их свойств и поэтому служит важным ориентиром при оценке возможности протекания различных реакций. [c.325]

Потенциалом нулевого заряда называется потенциал (его услов-т.ое значение по отношению к стандартному водородному электроду), при котором отсутствуют обмен ионами между металлом и раствором и соответствующий двойной электрический слой. [c.300]

Присутствие на поверхности металла зарядов (положительных или отрицательных) уменьшает поверхностное натяжение, так как между ними возникают силы отталкивания. При отсутствии избыточных зарядов на поверхности металла поверхностное натяжение достигает максимальной величины. Ниже приводятся значения потенциала нулевого заряда относительно стандартного водородного электрода для ряда металлов в водных растворах при отсутствии поверхностно-активных веществ в растворе [c.304]

Абсолютное значение электродного потенциала нельзя измерить непосредственно. Вместе с тем не представляет труда измерение разности электродных потенциалов, которая возникает в системе, состоящей из двух пар металл — раствор. Такие пары называются полуэлементами. Условились определять электродные потенциалы металлов по отношению к так называемому стандартному водородному электроду, потенциал которого произвольно принят за нуль. Стандартный водородный электрод состоит из специально приготовленной платиновой пластинки, погруженной в раствор серной кислоты с концентрацией ионов водорода, равной 1 моль/л, и омываемой струей газообразного водорода под давлением 10° Па, при температуре 25 °С (у). [c.79]

Равновесный потенциал различных электродов, погруженных в раствор собственной соли, в котором активность (концентрация) ионов данного металла равна единице (1 моль/л), измеренный относительно нормального водородного электрода, называется нормальным, или стандартным, потенциалом и,.). Для всех металлов они образуют так называемый электрохимический ряд напряжений (табл. 3.1) или стандартные электродные потенциалы элементов в водных растворах при температуре 25 °С. [c.34]

Окислительно-восстановительные потенциалы измеряют с помощью ин-аифферентного платинового электрода. Так как в стандартном водородном электроде ток также подводится платиной, то электродные потенциалы этого типа не включают гальвани-потенциалов MeilMej. Если же при измерении окислительно-восстановительного потенциала использовать электрод из другого индифферентного металла, например золота, то электродный потенциал включит в себя гальвани-потенциал пфли контакта Pt/Au. При этом измеряемый суммарный электродный окислительно-восстановительный потенциал относительно стандартного водородного электрода остается неизменным, так как оп соответствует тому же процессу перехода электрона от одного иона к другому. При замене платины золотом скачок на границе электрод раствор изменится так, что дополнительный гальвани-потенциал Pt[Au будет компенсирован. [c.556]

Стандартные потенциалы ряда редокс-систем, расположенные в порядке увеличения потенциала, приведены в табл. В. 14. Потенциалы определены относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принято считать равным нулю. Следовательно, стандартный потенциал системы Ре/Ре + (еР = —0,44 В) равен э.д. с. гальванического элемента, составленного из водородного электрода и полуэлемента Ре/Ре2 в стандартном состоянии. Знак — означает, что железный электрод является отрицательным полюсом рассмотренного элемента. Положение металлов в табл. В.14 соответствует их способности переходить в раствор в виде гидратированных ионов. В стандартном потенциале отражается не только энергия решетки металла и энергия ионизации атома металла, но-также и энтальпия и энтропия гидратации ионов. Гидратацией ионов объясняется, в частности, высокое отрицательное значение стандартного потенциала лития. [c.413]

Для определения стандартного потенциала какого-лйбо металла можно воспользоваться гальваническим элементом — системой из двух электродов, одним из которых служит нормальный водородный электрод, а другим — электрод испытуемого металла, погруженный в раствор его соли с активностью катиона 1 моль л . Электродвижущая сила такого гальванического элемента характеризует окислительно-восстановительную способность металла относительно стандартного водородного электрода и представляет собой, таким образом, его стандартный потенциал. [c.159]

Абсолютные значения стандартных потенциалов не могут быть измерены, поэтому определяют их относительные значения пользуясь гальваническим элементом — системой из двух электро- / дов, одним из которых служит электрод испытуемого металла, ( погруженный в раствор его соли (ам1=1 моль/л), а другим— / стандартный водородный электрод, потенциал которого ус [c.125]

Металл, погруженный в электролит, называется электродом. Наибольшая принципиальная трудность, связанная с использованием уравнения Нернста, обусловлена невозможностью измерить потенциал одного единственного электрода. Например, если попытаться определить путем измерения электродный потенциал 2п/2п , т.е. разность потенциалов между металлическим цинком и раствором соли цинка, в который он погружен, необходимо металл и раствор соединить проводником с измерительным прибором. Соединить прибор с металлом нетрудно, гораздо сложнее присоединить к прибору раствор. Это соединение можно осуществить только с помощью металлического проводника, который опускается в раствор. Но как только металл проводника (например , медь) приходит в соприкосновение с раствором, на его поверхности образуется двойной электрический слой и, следовательно, появляется разность потенциалов. Итак, при помощи измерительного прибора можно определить не электродный потенциал одного электрода (металла), а разность потенциалов между двумя электродами (в данном случае разность потенциалов между цинковым и медным электродами). Поэтому при измерении электродных потенциалов металлов выбирают некоторый электрод сравнения, потенциал которогсГ словно принят за нуль. Таким электродом сравнения служит стандартный водородный электрод (рис. 3.2). Он представляет собой платиновую пластину, покрытую тонко измельченной "платиновой чернью , погруженную на платиновой проволоке в стеклянный 32 [c.32]

Здесь Ке определяется в соответствии с выбранными единицами для Следовательно, потенциал, при котором начинается заметная адсорбция промежуточных частиц и возникает соответствующая псевдоемкость, так что можно применить условия Тёмкина, будет определяться главным образом величиной 1п Ка, поскольку / обычно не превышает 10—15. Так, в случае катодной р. в. в. заметная адсорбция на платине и близких по свойствам металлах VIII группы наблюдается уже при потенциалах положительнее потенциала обратимого водородного электрода, тогда как при анодном декарбок-силировании формиата [8] средние заполнения и высокая псевдоемкость достигаются только при высоких (анодных) значениях перенапряжения. Энергетические соображения [130] позволяют весьма приближенно оценить значение Кв- При этом учитываются энергия сольватации разряжающихся ионов, работа выхода электрона из металла и стандартная свободная энергия адсорбции образующихся радикалов [131]. [c.464]

И вместо него используется платиновый электрод. В отличие от пар металл — соль и Нг — Н+ в таком электроде оба компонента находятся в виде водных растворов. За стандартные условия принимаются такие, когда активности окисленного и восстановленного компонентов равны единице (или концентрации равны 1 М), т. е. они аналогичны условиям для определения стандартных изменений свободной энергии. Потенциал, определенный экспериментально (в стандартных условиях) относительно водородного электрода, называют стандартным редокс-потен-циалом. [c.54]

Опыт показывает, что это изменение условий перехода в элементарный водород или воды в элементарный кислород и приводит к изменению потенциалов соответствующих пар. Например, в то время как стандартный потенциал пары 2Н+/Нг на платинированной платине равен (по водородной шкале) нулю, при той же концентрации Н- -ионов и давлении газообразного водорода I а гладком платиновом электроде он равен —0,07 в. Точно так же I отенциал этой пары изменяется и при употреблении электродов 1 3 других металлов, например из меди, свинца, ртути и т. д. [c.430]

Стандартный электродный потенциал металла характеризует его электрохимическую активность чем ниже значение потенциала, тем больше, очевидно, активность металла. Поэтому очень важно измерение стандартных электрод[гых потенциалов для металлов. Одиако непосредственно измерить эти потенциалы невозможно, Возможно лншь сравнение электродного потенциала данного металла с потенциалом другого электрода. Для этой цели чаше всего применяют стандартный водородный электрод, потенциал которого условно принимают равным нулю. [c.204]

Если сумма скачков потенциала в рассмотренных четырех двойных электрических слоях равна нулю, то на поверхности металла имеется так н зываемый абсолютный нуль потенциала. Потенциалы, вычпсленныг по отношению к этому нулю, называются абсолютными потенциалами. Абсолютный нуль потенциала не может быть вычислен теоретически или определен экспериментально. Однако, как выяснилось, нет необходимости знать абсолютные значения потенциалов. Для термодинамических расчетов достаточно знать условные равновесные потенциалы, измеренные по отношению-к стандартному водородному электроду. Для исследования кинетики электродных процессов должен быть известен условный потенциал по отношению к так называемому потенциалу нулевого заряда, который для каждого металла и растворителя имеет определенное значение. [c.300]

Если пластинку металла, погруженную в раствор его соли с концентрацией ионов металла, равной 1 моль/л, соединить со стандартным водородным электродом, то получится гальванический элеглент. Электродвижущая сила этого элемента (ЭДС), измеренная при 25 °С, и характеризует стандартный электродный потенциал металла. [c.80]

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]

Рис. 8.2. Гальваническая цепь для измерения стандартного элсктродмого потенциала металла I - стандартный водородный электрод (раствор Н ЗО , С(Н")=1 моль/л, давление газообразного р= 0 ,3 кПа, =25°С) 2 определяемый электрод (раствор соли металла, С(Ме" )=1 моль/л, С=25Х)

Количественной характеристикой окислительновосстановительной способности веществ, находящихся в растворах (или в контакте с ними), служат электродные, или окислительно-восстановительные, потенциалы. Если пластинку металла поместить в раствор, содержащий ионы этого же металла (например, медную пластинку погрузить в раствор Си504), то на границе металла с раствором электролита возникает разность потенциалов, которая и называется электродным потенциалом. Абсолютное значение электродных потенциалов определить нельзя, поэтому находят потенциалы электродов по отношению к какому-то электроду сравнения. Обычно определяют электродные потенциалы по отношению к так называемому нормальному водородному электроду, потенциал которого условно принят равным нулю. Некоторые значения стандартных электродных потенциалов (при температуре 298 К и активности ионов, равной единице), определенные по отношению к нормальному водородному электроду, приведены в [c.54]