27. Стандартный водородный электрод. Водородная шкала потенциалов.

Стандартный водородный электрод – представляет из себя пористую платиною пластинку, на которую направляют ток водорода под давлением.

Электродный потенциал стандартного водородного электрода принят на 0.

Тетрадь

Остальные электродные потенциалы сравниваются.

Водородная шкала потенциалов: Для определения потенциалов электродов по водородной шкале собирают гальванический элемент, одним из электродов которого является измеряемых, а вторым – стандартный водородный электрод.

Схему такого элемента записывают так:

Слева – водородный электрод, справа – измеряемый электрод.

Стр. 270

27. Гальванические элементы. Схема элемента Даниэля - Якоби. Процессы на аноде и катоде. Токообразующая реакция. Электродвижущая сила гальванического элемента.

Гальванические элементы – совокупность двух электродов.

Гальванические элементы представляют собой систему из 2-ух электродов (проводником 2-ого рода) и внешним проводником 1-ого рода.

Схема элемента Даниэля – Якоби:

Для упрощения в таких схемах обычно опускается внешняя цепь. В гальваническом элементе идет химическая реакция, а во внешней цепи элемента протекает электрический ток, т.е. в гальваническом элементе превращение химической энергии в электрическую.

В частности гальванические элементы Даниэля – Якоби состоят из двух металлических электродов (Zn и Cu)

Тетрадь

Процессы на аноде и катоде:

В гальваническом элементе анодом является тот электрод, у которого меньшее значение электродного потенциала.

В схеме слева записывают анод.

В гальваническом элементе анод постоянно окисляется, являясь источником элементов, поэтому он является отрицательно заряженным электродом.

Тетрадь

Суммируя анодный и катодный процессы, получают уравнение тока образующей реакции.

Тетрадь

Токообразующая реакция:

Электродвижущая сила гальванического элемента: В гальваническом элементе энергия химического превращения переходит в электрическую, работа гальванического элемента характеризуется их ЭДС, которая вычисляется как разность электродных потенциалов.

Тетрадь

При вычислении ЭДС под знаком log в числителе записывают концентрацию исходных ионов, а в знаменателе концентрацию продуктов.

27. Электролиз. Катодный и анодный электродные процессы. Законы Фарадея. Последовательность электродных процессов. Применение электролиза.

Электролиз – ОВП, при котором химические превращения веществ осуществляются под действием электрического тока.

Катодный и анодный электродные процессы: В электролизе полярность электродов другая: анод (+), катод (-)

На аноде – окисление, на катоде – восстановление.

Законы Фарадея:

1 закон: Количество веществ, выделившихся на аноде и катоде прямопропорциональны количеству электричества, прошедшему через раствор.

Тетрадь

2 закон: равные количества электричества способствуют электрохимическому превращению, равных эквивалентных количеств вещества на электродах.

Тетрадь

Последовательность электродных процессов:

Применение электролиза:

- Электролиз используют для получения химически чистых веществ. В частности электролизом расплавов получают такие химически чистые металлы, как Al, Mg, Na, Ca, Li.

Таким способом нельзя излучить металл, как Ba, Cs.

- Очистка металла от примесей – рафинирование (электро-рафинирование). Очищаемый металл выплавляют в пластины и включают в цепь в виде анода.

- Гальваностегия – электрохимическое нанесение металлического покрытия на изделие из другого металла.