Электрохимические процессы. Электродные потенциалы и гальванические элементы

Содержание

Слайд 2

Законы Фарадея

Законы Фарадея

Слайд 3

Слайд 4

Перенос заряда через границу «электрод ─ раствор»

Перенос заряда через границу «электрод ─ раствор»

Слайд 5

Схема строения кристаллической решётки металла

Схема строения кристаллической решётки металла

Слайд 6

Cхема возникновения сачка потенциала на: а) цинковом (активном) электроде б) медном (нактивном) электроде

Cхема возникновения сачка потенциала на: а) цинковом (активном) электроде б) медном

(нактивном) электроде
Слайд 7

Принцип экспериментального определения величины электродного потенциала

Принцип экспериментального определения величины электродного потенциала

Слайд 8

Уравнение Нернста – стандартный электродный потенциал, возникающий на границе раздела «металл

Уравнение Нернста

– стандартный электродный потенциал, возникающий на границе раздела «металл –

раствор» при концентрации ионов металла
1 моль/л, температуре 298 К и давлении 101 кПа;
– число электронов, принимающих участие в процессе на электроде;

– концентрация ионов металла в растворе.

n

Зависит от природы Ме, и конц. и его ионов

Слайд 9

Стандартный водородный электрод a(H+) = 1 моль/л 2H+ = 2e- ↔ H2

Стандартный водородный электрод

a(H+) = 1 моль/л
2H+ = 2e- ↔ H2

Слайд 10

Стандартные электродные потенциалы в водных растворах

Стандартные электродные потенциалы в водных растворах

Слайд 11

Ряд активности металлов и вычисление значения электродного потенциала Li,K,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Cr,Zn,Fe,Cd,Co,Ni,Sn,Pb,H,Cu,Ag,Hg,Au

Ряд активности металлов и вычисление значения электродного потенциала

Li,K,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Cr,Zn,Fe,Cd,Co,Ni,Sn,Pb,H,Cu,Ag,Hg,Au

Слайд 12

Взаимодействие металлов с растворами солей 1) Мn + CuSO4 → или

Взаимодействие металлов с растворами солей

1) Мn + CuSO4 → или 2)

Cu + MnSO4 →.

E0 Cu2+/Cu0 = + 0,34 В; E0 Mn2+/Mn0 = – 1,18 B

Мn + CuSO4 → Cu + MnSO4

0 2+
Mn ─ 2 ē → Mn; процесс окисления
восстановитель
2+ 0
Cu + 2 ē → Cu; процесс восстановления окислитель

Слайд 13

Принцип действия гальванического элемента Анод: Zn – 2e → Zn2+ Катод: Сu2+ + 2e → Cu

Принцип действия гальванического элемента

Анод: Zn – 2e → Zn2+

Катод: Сu2+ +

2e → Cu
Слайд 14

Схема гальванического элемента и процессы на его электродах [анод] (–) Zn

Схема гальванического элемента и процессы на его электродах

[анод] (–) Zn │ ZnSO4

║ CuSO4 │ Cu (+) [катод]

анод: Zn0 – 2ē → Zn2+ – процесс окисления

Zn2+

Cu2+

ē

SO42‾

катод: Cu2++ 2ē → Cu0 – процесс восстановления

токообразующая реакция:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Слайд 15

Железосеребряный гальванический элемент Железный электрод в 1,0 М Fe(NO3)2 Серебряный электрод

Железосеребряный гальванический элемент

Железный электрод в 1,0 М Fe(NO3)2
Серебряный электрод в

0,01 М AgNO3

Е Fe2+/Fe0 = E0 Fe2+ /Fe 0 + (0,06 : n)×lg с Fe 2+ =
= – 0,44 В + (0,06:2)×lg 1,0 = – 0,44 В + 0,03 (0)= –0,44 В;
Е Ag+/ Ag0 = E0 Ag + /Ag 0 + (0,06 : n)×lg с Ag+ =
= +0,80 В + (0,06:1)×lg 0,01 == +0,80 В + 0,06 (–2)= + 0,68 В

(Анод) Fe | Fe(NO3)2 || AgNO3 | Ag (Катод )

анод: Fe0 – 2ē → Fe2+ ; процесс окисления;
катод: 2Ag+ + 2ē → 2Ag0 ; процесс восстановления.
ЭДС = Е Ag+/Ag0 ─ E Fe 2+ /Fe0 = 0,68 В ─ (─ 0,44 В) = 1,12 В

Слайд 16

Работа гальванического элемента Пока ЭДС не станет равным 0, т.е. выравняются

Работа гальванического элемента

Пока ЭДС не станет равным 0, т.е. выравняются ЭП

электродов;
Пока не растворится материал анода;
Пока не израсходуются ионы в прикатодном пространстве.

ГЭ – источники постоянного тока, аккумуляторы, батарейки, рН-метры, потенциометры…

Слайд 17

Электролиз Литература: Коровин Н.В. Общая химия. ─ М.: Высш. шк., 2000.

Электролиз
Литература:
Коровин Н.В. Общая химия. ─ М.: Высш. шк., 2000.

─ 558 с. §§ 10.1 – 10.4
Слайд 18

Сущность электролиза хлорида натрия Электролиз – процесс, в котором на электродах

Сущность электролиза хлорида натрия

Электролиз – процесс, в котором на электродах под

действием постоянного электрического тока электрическая энергия переходит в химическую
Слайд 19

Процессы разряда воды при электролизе

Процессы разряда воды при электролизе

Слайд 20

Схема электролиза раствора хлорида меди (II)

Схема электролиза раствора хлорида меди (II)

Слайд 21

Схема электролиза сульфата калия с инертным анодом

Схема электролиза сульфата калия с инертным анодом

Слайд 22

Cхема электролиза раствора сульфата никеля с растворимым анодом

Cхема электролиза раствора сульфата никеля с растворимым анодом

Слайд 23

Законы Фарадея

Законы Фарадея

Слайд 24