Потенциал - полуреакция
Cтраница 2
Существует ряд соглашений в отношении выбора знака для потенциала стандартной полуреакции. Важно постоянно придерживаться одного из них, так как в противном случае легко прийти к неправильным результатам. В этой книге мы пользуемся тем, которое принято большинством физико-химиков, за исключением американских. Согласно этому соглашению, отрицательным считают потенциал полуреакции, протекающей у того электрода ( анода) в гальванической цепи, у которого происходит окислительный процесс. В соответствии с этим для стандартной полуреакции окислителя более сильного, чем ион водорода ( при а1), мы должны брать потенциал с отрицательным знаком и записывать полуреакцию как восстановление; таблицы такого рода полуреакций будут представлять собой таблицы стандарт-ных восстановительных потенциалов. [16]
 |
Стандартный водородный электрод ( СВЭ. [17] |
Эта сила есть сумма двух потенциалов, называемых потенциалами полуреакций или просто электродными потенциалами; один из них связан с полуреакцией, протекающей на аноде, а другой - с полуреакцией на катоде. [18]
Обратите внимание, что если бы мы сложили значения трех потенциалов полуреакций и применили уравнение ( За) с п - 8, мы получили бы lg / C 115, а это неверно. [19]
Решение, а) По данным табл. 19.1, определим сначала потенциалы необходимых полуреакций. Поскольку полная реакция приводит к превращению Си в Си2 1, следует обратиться к стандартному окислительному потенциалу для Си. [20]
Поскольку при рН, равном 0, потенциал полуреакции а больше потенциала полуреакции б, арсенат-ионы будут проявлять окислительные, а иодид-ионы - восстановительные свойства, и указанная реакция в целом протекает слева направо. [21]
Нетрудно показать, каким образом можно получить информацию об относительных величинах потенциалов полуреакций. Например, если бы мы в ячейке, изображенной на рис. 14 - 1, поместили слева кадмиевый электрод, погруженный в раствор сульфата кадмия, показания вольтметра были бы приблизительно на 0 4 В меньше, чем для первоначальной ячейки. Поскольку медный электрод не изменился, логично приписать уменьшение напряжения изменению анодной реакции и заключить, что потенциал полуреакции окисления кадмия приблизительно на 0 4 В меньше потенциала полуреакции окисления цинка. Аналогичным образом, заменяя левый полуэлемент, можно сравнить движущие силы и других полуреакций относительно медного электрода. [22]
Как связаны между собой константа химического равновесия окислительно-восстановительной реакции и разность потенциалов полуреакций этого процесса. [23]
Таким образом, судить о возможности протекания реакции можно по знаку разности потенциалов полуреакций: если она положительна, то реакция идет. Вычисления равновесий, однако, никогда не могут указать на скорость реакции, и в действительности скорость может быть столь малой, что реакцией можно пренебречь. [24]
 |
Гальванический элемент с водородным электродом. [25] |
Электродный потенциал любой окислительной полуреакции равен по величине, но противоположен по знаку потенциалу обратной восстановительной полуреакции. [26]
Было показано, что потенциал электрода определяется концентрациями веществ, участвующих в электродной реакции; таким образом, измерение потенциала полуреакции часто является удобным способом определения концентраций. Одно из важнейших достоинств этого метода состоит в том, что проведение изм-ерений не оказывает заметного влияния на равновесия, существующие в растворе. Например, потенциал серебряного электрода, погруженного в раствор цианидного комплекса серебра, зависит только от активности ионов серебра. Специальный прибор позволяет измерить потенциал практически в отсутствие тока. [27]
Рассмотрение уравнений ( 14 - 1) или ( 14 - 2) показывает, что константа Е равна потенциалу полуреакции, если логарифмический член равен нулю. Это условие выполняется всякий раз, когда активности под знаком логарифма равны единице; один из таких случаев реализуется тогда, когда активности всех реагирующих веществ и продуктов равны. Таким образом, стандартный потенциал - это электродный потенциал полуреакции ( относительно СВЭ) при условии, что активности, всех реагентов и продуктов равны единице. [28]
Следует напомнить, что знак и значение потенциала электрода в гальваническом элементе не зависят от схематической записи происходящего в элементе процесса, в то время как потенциал полуреакции, вычисленный по уравнению Нернста, является термодинамической величиной и зависит от того, в каком направлении написана полуреак-ция. При построении кривой редокс титрования потенциал интересующей нас полуреакции, если она записана как реакция восстановления, всегда идентичен по знаку и значению потенциалу индикаторного электрода относительно стандартного водородного электрода. Поэтому при построении кривой титрования мы будем применять уравнение Нернста специфично к полуреакции, написанной как процесс восстановления. [29]
Потенциал ячейки [ см. уравнение ( 14 - 11) для Еяч ], как мы скоро увидим, измерить легко, но доступного способа измерения абсолютной величины потенциала изолированного электрода, или потенциала полуреакции, нет. [30]
Страницы: 1 2 3 4