Классификация электродов. Стандартный электродный потенциал. Уравнение НЕРНСТА. Ряд напряжений металлов

1. Чем меньшее значение имеет электродный потенциал металла, тем он химически активнее, легче окисляется и труднее восстанавливается из своих ионов. Активные металлы в природе существуют только в виде соединений Na, K, ..., встречаются в природе, как в виде соединений, так и в свободном состоянии Cu, Ag, Hg; Au, Pt - только в свободном состоянии; 2. Металлы, имеющие более отрицательный электродный потенциал, чем магний, вытесняют водород из воды; 3. Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, вытесняют водород из растворов разбавленных кислот (анионы которых не проявляют окислительных свойств); 4. Каждый металл ряда, не разлагающий воду, вытесняет металлы, имеющие более положительные значения электродных потенциалов из растворов их солей; 5. Чем больше отличаются металлы значениями электродных потенциалов, тем большее значение э.д.с. будет иметь построенный из них гальванический элемент. Зависимость величины электродного потенциала (Е) от природы металла, активности его ионов в растворе и температуры выражается уравнением Нернста ЕМе = ЕоМе + RTln(aМеn+)/nF, где ЕоМе – стандартный электродный потенциал металла, aMen+ – активность ионов металла в растворе. При стандартной температуре 25 оС, для разбавленных растворов заменяя активность (а) концентрацией (с), натуральный логарифм десятичным и подставляя значения R , T и F, получим ЕМе = ЕоМе + (0,059/n )lgс.

Например, для цинкового электрода, помещенного в раствор своей соли, концентрацию гидратированных ионов Zn2+× mH2O сокращенно обозначим Zn2+ , тогда ЕZn = ЕоZn + (0,059/n) lg[ Zn2+]. Если [Zn2+] = 1 моль/дм3, то ЕZn = Е оZn.

Гальванические элементы, их электродвижущая сила Два металла, погруженные в растворы своих солей, соединенные проводником, образуют гальванический элемент. Первый гальванический элемент был изобретен Александром Вольтом в 1800 г. Элемент состоял из медных и цинковых пластинок, разделенных сукном, смоченным раствором серной кислоты. При последовательном соединении большого числа пластинок элемент Вольта обладает значительной электродвижущей силой (э.д.с.)