Cтраница 4
Общеизвестно, что электрохимическое поведение металлов определяется величиной их электродных потенциалов. При электролизе растворов, содержащих различные ионы, на катоде в первую очередь происходит разряд тех ионов, которые характеризуются наиболее положительным потенциалом; на аноде же в первую очередь происходит разряд ионов, характеризующихся наименее, положительным потенциалом. Известно также, что в процессе электролиза потенциал электрода не соответствует величине равновесного потенциала, определяемого формулой Нернста, а сдвигается при катодном процессе в сторону электроотрицательных значений, при анодном - в сторону электроположительных. Происходит так называемая поляризация электродов, которая проявляется тем сильнее, чем больше плотность тока на электродах. [46]
Как видно из рис. 16, в процессе анодного растворения основного электрода потенциал индикаторного электрода сдвигается в положительную сторону. Сдвиг потенциала обусловлен как накоплением в растворе одновалентной меди, так и ионов двухвалентной меди. Зная концентрацию ионов одновалентной меди в любой момент времени растворения основного электрода и зная количество прошедшего электричества, можно для любого момента времени растворения рассчитать концентрацию двухвалентной меди и величину равновесного потенциала фр, который должен отвечать этой концентрации двухвалентной меди. [47]
![]() |
Зависимость равновесного потенциала. g ( HB3 системы 1гС11 - 3 - от ионной силы раствора при. [48] |
Это, в частности, наблюдается при перезарядке ионов металлов в системах вида IrClg 3 -, Fe ( CN) g -, Fe ( bpy) 1 2, образованных высшими комплексами окисленной и восстановленной форм. Для приведенных систем характерны большие константы скорости как гомогенных ( см. разд. Поэтому их равновесные потенциалы устойчивы даже в сильно разбавленных растворах с низкими концентрациями окисленной и восстановленной форм ( до 10 6 - 10 - 4 М), что создает благоприятные условия для проверки взаимосвязи между величиной равновесного потенциала редокс-системы и ионной силой раствора [ г в условиях, когда справедлива теория Дебая - Хюккеля. [49]
![]() |
Потенциалы восстановления водорода. [50] |
В действительности, электролизом осаждают не только никель, кобальт, кадмий и железо, но даже цинк и марганец. Этому помогает малая скорость восстановления ионов при образовании газов, которое представляет собой ряд последовательных стадий. Перечислим упрощенно главные из них: адсорбция ионов водорода на поверхности катода, разряд их с образованием атомарного водорода, соединение двух атомов в молекулу HI, десорбция и накопление газа в пузырьке. Одна из стадий - самая медленная определяет скорость всей цепи превращений, на катодах из разных материалов она различна. Разряд ионов металлов также многостадиен, но в большинстве случаев протекает сравнительно быстро; хотя есть и исключения, например железо, кобальт и никель. Из предыдущего надо заключить, что возможность разряда ионов с образованием газа определяется не только величиной равновесного потенциала, но и перенапряжением. [51]