Стандартні окисно-відновні потенціали

Протягом реакції в режимі реального часу визначається природою окислювача і відновника, кислотністю середовища, температурою, тиском і т. д. Тому встановлюються особливі критерії – стандартні окисно-відновні потенціали, які враховують той факт, що реакції протікають з перенесенням електронів від відновника до окислителем.

Електрохімічні процеси – це такі хімічні процеси, які супроводжуються виникненням електричного струму.

При зіткненні 2х хімічно або фізично різнорідних матеріалів виникає різниця потенціалів. Зазвичай це протікає в системі: метал – метал або метал – розчин солі металу, розчин електроліту – розчин іншого електроліту і т. д. Якщо зміна потенціалу при переході через кордон відбувається дуже швидко, то говорять про стрибок потенціалу.

Причини виникнення стрибка потенціалу:

  • природа контактуючих матеріалів;
  • обмін зарядженими частинками (в результаті відбувається надлишок електричного заряду одного знака і брак іншого).

В результаті обміну зарядженими частинками відбувається утворення подвійного електричного шару.

Такий процес перетворення енергії окисно-відновних реакцій в електричну спостерігається в гальванічному елементі.

Розглянемо приклад – гальванічний елемент Якобі – Даніеля:

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu.

 

Тут відбувається перенесення електронів від цинкового відновника до мідного окислителем. Посудини з’єднані скляною трубкою з розчином кухонної солі.

 

Кількісні характеристики окисно-відновних реакцій Стандартні окислювально-відновні потенціали

 

Електрод набуває електричний заряд в результаті його реакції з навколишнім розчином. Різниця потенціалів між електродом і розчином називають електродним потенціалом. Різниця потенціалів – електрорушійна сила елемента. Електрони утворюються з цинку в ході його окислення:

Zn = Zn2+ + 2e.

 

А що утворюються електрони переносяться по дроту до мідного електрода і захоплюються іонами міді, які знаходяться поблизу мідного електрода:

 

Cu2+ +2e= Cu.

 

Тобто при контакті електродів цинк посилає все нові і нові кількості іонів Zn2+ в розчин, а мідний електрод розряджається, виділяючи металеву мідь.

А місток між хлориду натрію дозволяє іонам солі вільно пересуватися з розчину в розчин.

Прийнято вважати, що напрямок струму назад напрямку руху електронів, тобто струм спрямований від міді до цинку: від елемента з більш високим потенціалом до елемента з більш низьким.

ПОДІЛИТИСЯ: