Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ElChem

.pdf
Скачиваний:
99
Добавлен:
08.05.2015
Размер:
441.85 Кб
Скачать

Таблица 2

Потенциалы водородного и кислородного электродов при различных условиях (t = 25 °C)

 

 

 

 

Парциальные давления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среда и кон-

водорода

 

 

 

кислорода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5×10

–5

кПа =

 

5×10

–5

кПа =

+

101,325 кПа = 1

атм

 

 

101,325 кПа = 1 атм

 

центрация Н

 

= 5×10–7 атм

= 5×10–7 атм

(стандартное)

 

(стандартное)

 

 

(воздух)

(воздух)

 

 

 

 

 

 

ϕ+ / Н2

 

 

 

ϕО2 + 4Н+ / 2О

 

 

кислая,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H+] = 1,

0,000

 

 

+0,186

+1,229

+1,18

pH = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нейтральная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H+] = [OH] =

–0,414

 

 

–0,228

+0,815

+0,805

= 10–7 , pH = 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щелочная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[OH] = 1,

–0,828

 

 

–0,641

+0,401

+0,391

pH = 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных и газовых электродов при t = 25 °C

Электродная система

ϕ0, В

 

 

S / S2–

–0,51

 

 

Sn4+ / Sn2+

+0,15

 

 

 

 

 

SO

2−

/ SO2

+0,17

4

 

SO

2−

/ H2S

+0,31

4

 

 

 

2−

/ S

+0,36

SO4

 

I2 / 2 I

+0,53

 

 

NO3/ NO2

+0,755

Fe3+ / Fe2+

0,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

0,87

NO3

/ NH4

NO3/ NO

+0,957

Br2 / 2 Br

+1,065

 

 

NO3/ N2O

+1,116

NO3/ N2

+1,246

Сr O2 −

/ 2 Cr3+

+1,33

2

7

 

 

 

 

Cl2 / 2 Cl

+1,36

MnO

4/ Mn2+

+1,51

2 −

 

 

2−

+2,01

S2O8

 

/ 2 SO4

F2 / 2 F

+2,87

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Перенапряжение выделения водорода ηН2 и кислорода ηО2 на различных металлах при i = 10 А/м2

Металл

ηН2

ηО2

Pb

1,23

0,69

 

 

 

Hg

1,07

 

 

 

Cd

1,05

0,90

 

 

 

Zn

0,83

 

 

 

Al

0,70

 

 

 

Sb

0,67

 

 

 

Ag

0,65

0,50

 

 

 

Графит

0,65

1,10

 

 

 

Sn

0,63

 

 

 

Mn

0,50

 

 

 

Bi

0,48

 

 

 

Металл

ηН2

ηО2

Cu

0,48

0,40

 

 

 

Ti

0,40

 

 

 

Fe

0,36

0,30

 

 

 

Ni

0,30

0,70

 

 

 

Co

0,20

0,24

 

 

 

Pd

0,15

0,94

 

 

 

W

0,13

 

 

 

Pt (гладкая)

0,07

1,18

 

 

 

Au

0,04

1,34

 

 

 

Pt

0,00

0,70

(платинированная)

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Окислительно-восстановительные реакции

 

1.1. Общие понятия.....................................................................................................

3

1.2. Задания для самостоятельного решения...........................................................

4

2. Гальванические элементы

 

2.1. Электродные потенциалы..................................................................................

11

2.2. Типы электродов ...............................................................................................

12

2.3. Гальванические элементы. Явление поляризации

 

2.3.1. Понятие о гальванических элементах (ГЭ) .............................................

13

2.3.2. Поляризация в гальванических элементах..............................................

14

2.4. Задачи для самостоятельного решения...........................................................

15

3. Коррозия и защита металлов

 

3.1. Радиационная коррозия....................................................................................

19

3.2. Биохимическая коррозия..................................................................................

19

3.3. Химическая коррозия........................................................................................

19

3.4. Электрохимическая коррозия ..........................................................................

21

3.5. Методы защиты металлов от коррозии

 

3.5.1. Рациональное конструирование ................................................................

23

3.5.2. Изоляция металла от окружающей коррозионной среды.......................

23

3.5.3. Защита металлов от биокоррозии..............................................................

23

3.5.4. Обработка коррозионной среды................................................................

24

3.5.5. Легирование.................................................................................................

24

3.5.6. Нанесение металлических покрытий........................................................

24

3.5.7. протекторная защита...................................................................................

24

3.5.8. Катодная или анодная поляризация..........................................................

25

3.6. Задания для самостоятельного решения.........................................................

25

4. Электролиз

 

4.1. Общие положения.............................................................................................

28

4.2. Поляризация при электролизе .........................................................................

29

4.3. Последовательность процессов окисления и восстановления частиц на

 

электродах..........................................................................................................

30

4.4. Электролиз расплавов.......................................................................................

30

4.5. Электролиз водных растворов.........................................................................

31

4.6. Количественные соотношения при электролизе. Законы Фарадея ............

32

4.7. Задачи для самостоятельного решения...........................................................

33

Библиографический список..........................................................................................

39

Приложение ...................................................................................................................

40

Стандартные электродные потенциалы металлов

( СМеn+ = 1 моль/л, t = 25 °C)

Электродная сис-

ϕ0, В

тема

 

 

 

Li+/Li

–3,05

K+/K

–2,92

 

 

Cs+/Cs

–2,92

 

 

Ba2+/Ba

–2,91

 

 

Ca2+/Ca

–2,87

 

 

Na+/Na

–2,71

 

 

Mg2+/Mg

–2,36

 

 

Be2+/Be

–1,85

 

 

Al3+/Al

–1,66

 

 

Ti2+/Ti

–1,63

 

 

Mn2+/Mn

–1,18

 

 

Zn2+/Zn

–0,76

 

 

Cr3+/Cr

–0,74

 

 

Fe2+/Fe

–0,44

 

 

Cd2+/Cd

–0,40

 

 

Co2+/Co

–0,28

 

 

Электродная сис-

ϕ0, В

тема

 

 

 

Ni 2+/Ni

–0,25

Sn

2+/Sn

–0,14

 

 

 

Pb

2+/Pb

–0,13

 

 

Fe 3+/Fe

–0,04

 

 

2H +/H2

0,00

 

 

 

Sn

4+/Sn

+0,01

 

 

 

Bi

3+/Bi

+0,22

 

 

 

Cu

2+/Cu

+0,34

 

 

Cu +/Cu

+0,52

 

 

 

Hg

22+ /Hg

+0,79

Ag +/Ag

+0,80

 

 

 

Hg

2+/Hg

+0,85

 

 

 

Pd

2+/Pd

+0,99

 

 

 

Pt

2+/Pt

+1,19

 

 

 

Au

3+/Au

+1,50

 

 

Au +/Au

+1,69

 

 

 

Потенциалы водородного и кислородного электродов при различных условиях (t = 25 °C)

 

 

 

 

Парциальные давления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среда и кон-

водорода

 

 

 

кислорода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5×10

–5

кПа =

 

5×10

–5

кПа =

+

101,325 кПа = 1

атм

 

 

101,325 кПа = 1 атм

 

центрация Н

 

= 5×10–7 атм

= 5×10–7 атм

(стандартное)

 

(стандартное)

 

 

(воздух)

(воздух)

 

 

 

 

 

 

ϕ+ / Н2

 

 

 

ϕО2 + 4Н+ / 2О

 

 

Кислая,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H+] = 1,

0,000

 

 

+0,186

+1,229

+1,18

pH = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нейтральная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H+] = [OH] =

–0,414

 

 

–0,228

+0,815

+0,805

= 10–7 , pH = 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щелочная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[OH] = 1,

–0,828

 

 

–0,641

+0,401

+0,391

pH = 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных и газовых электродов при t = 25 °C

Электродная система

ϕ0, В

 

 

S / S2–

–0,51

 

 

Sn4+ / Sn2+

+0,15

 

 

 

 

 

SO

2−

/ SO2

+0,17

4

 

SO

2−

/ H2S

+0,31

4

 

 

 

2−

/ S

+0,36

SO4

 

I2 / 2 I

+0,53

 

 

NO3/ NO2

+0,755

Fe3+ / Fe2+

0,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

0,87

NO3

/ NH4

NO3/ NO

+0,957

Br2 / 2 Br

+1,065

 

 

NO3/ N2O

+1,116

NO3/ N2

+1,246

Сr O2 −

/ 2 Cr3+

+1,33

2

7

 

 

 

 

Cl2 / 2 Cl

+1,36

MnO

4/ Mn2+

+1,51

2 −

 

 

2−

+2,01

S2O8

 

/ 2 SO4

F2 / 2 F

+2,87

 

 

 

 

 

 

Перенапряжение выделения водорода ηН2 и кислорода ηО2 на различных металлах при i = 10 А/м2

Металл

ηН2

ηО2

Pb

1,23

0,69

 

 

 

Hg

1,07

 

 

 

Cd

1,05

0,90

 

 

 

Zn

0,83

 

 

 

Al

0,70

 

 

 

Sb

0,67

 

 

 

Ag

0,65

0,50

 

 

 

Графит

0,65

1,10

 

 

 

Sn

0,63

 

 

 

Mn

0,50

 

 

 

Bi

0,48

 

 

 

Металл

ηН2

ηО2

Cu

0,48

0,40

 

 

 

Ti

0,40

 

 

 

Fe

0,36

0,30

 

 

 

Ni

0,30

0,70

 

 

 

Co

0,20

0,24

 

 

 

Pd

0,15

0,94

 

 

 

W

0,13

 

 

 

Pt (гладкая)

0,07

1,18

 

 

 

Au

0,04

1,34

 

 

 

Pt

0,00

0,70

(платинированная)

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]