ТУ София - Катедра Химия Факултет: ФСП

филиал Пловдив Специалност: МТТ

Фак. i . Асистент: ..........

Упражнение i 3 Определяне на електродните.

потенциали на металите Дата: 07.10.97 г

^{(название на упражнението)}

• Теоретична обосновка:

При потапяне на някои метали в разтвор на собствени йони под действието на полярните молекули на водата йоните от повърхностния слой се откъсват от метала и в хидратирано състояние преминават в околната среда. Разтворът в непосредствена близост до метала се зарежда положително. Преминаването на йоните в разтвора създава в метала излишък от свободни електрони, които му придават отрицателен заряд. В следствие на това положително натоварените йони от разтвора се привличат към метала и много бързо се установява равновесие. На граничната повърхност метал - електролит се създава потенциална разлика, която определя електродния потенциал на метала.

При потапяне на различните метали в разтвори на техни соли стойността на възникналите потенциали е различна. Колкото по-активен е металът, толкова по-голям е полученият отрицателен заряд на металната пластинка, а при потапянето на други метали в разтвор на собствени йони металът се натоварва положително, а разтворът - отрицателно. След известно време се достига равновесие и се установява равновесният потенциал на метала, който има положителна стойност.

Система, която се състои от проводник от първи род (метал или графит), намиращ се в контакт с проводник от втори род (електролит), се нарича полуелемент или електрод.

Металните електроди са метални йони в разтвор на електролит. Стйността на равновесния потенциал (E) може да се изчисли от уравнението на Нернст:

където E е равновесният потенциал на метален електрод, потопен в разтвор на собствена сол с активност на йоните ,V;

E⁰ - нормалният електроден потенциал на дадения електрод, V;

T - абсолютна температура, K;

n - броят на електроните, участвали в реакцията;

- активността на металните йони в разтвора.

След заместване се получава:

Абсолютните стойности на електродните потенциали не могат да се измерят. Поради това се определят относителните стойности на електродните потенциали по отношение на други сравнителни електроди, чиито потенциали са постоянни за дадени условия. Такива електроди са водороден, каломелов, и др.

Електродвижещото напрежение на галваничния елемент, когато не протича електричен ток във външната верига, е равно на разликата в потенциалите на катода и на анода:

ЕДН= E_K - E_A

Металите, които имат отрицателен електроден потенциал, се наричат електроотрицателни, а тези, които са с положителен, се наричат електроположителни.

• Редът на нормалните електродни потенциали на металите дава сведения за тяхното химично отнасяне:

1. Всеки метал от този ред с по-отрицателен потенциал може да отдели метал с по-положителен потенциал от разтвора на негови прости соли.