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.
Related posts:
- Окисно-відновні властивості речовини З’єднання максимальному ступені окислення, якою володіє даний елемент, можуть в окисно-відновних реакціях тільки окислювачами, а ступінь окиснення елемента в даному випадку буде тільки знижуватися. Атоми елементів віддали свої валентні електрони і тому можуть тільки приймати електрони. Максимальна ступінь окислення елемента дорівнює номеру групи періодичної системи. З’єднання максимальному ступені окислення можуть бути тільки відновниками, а ступінь […]...
- Метод електронного балансу окисно-відновних реакцій Рівняння більшості хімічних реакцій зрівнюються нескладним підбором стехиометрических коефіцієнтів. Однак при підборі коефіцієнтів для окисно-відновних реакцій можна зіткнутися з ситуацією, коли кількість атомів одних елементів не вдається зрівняти, не порушуючи при цьому рівність кількостей атомів інших. У рівняннях таких реакцій підбирають коефіцієнти методом складання електронного балансу. Грунтується метод на тому, що сума прийнятих окислювачем електронів […]...
- Рівняння окисно-відновних реакцій Багато хімічні реакції зрівнюються простим підбором коефіцієнтів. Але іноді виникають складності: кількість атомів якого-небудь елемента в лівій і правій частинах рівняння ніяк не вдається зробити однаковим без того, щоб не порушити “рівноваги” між атомами інших елементів. Найчастіше такі складнощі виникають в рівняннях окисно-відновних реакцій. Для їх зрівнювання використовують кілька способів, з яких ми поки розглянемо […]...
- Складання окисно-відновних реакцій При складанні рівнянь ОВР (окисно-відновних реакцій), необхідно визначити, хто приймає електрони (окислювач), а хто здатний віддати (відновник). Коефіцієнти підбираються шляхом електронного балансу або за допомогою електронно-іонного балансу (метод полуреакцій). Наприклад, розглянемо рівняння окиснення міді сірчаною кислотою: Cu + H2SO4 = Визначаємо: Окислювач – сірчана кислота (сірка знаходиться в максимальному ступені окиснення – +6). Тобто S+6 […]...
- Окислювально-відновні реакції Значна частина хімічних реакцій, з якими досі нам доводилося мати справу, була так званого обмінного типу, т. Е. Молекули складних речовин в процесі реакції обмінювалися своїми складовими частинами. Наприклад: AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3 або в іонному вигляді Ag + + NO3- + Na + + Cl – = AgCl + Na + […]...
- Біоелектричні потенціали мозку При відведенні потенціалів від різних ділянок головного мозку – електроенцефалографії – виходить запис потенціалів головного мозку – електроенцефалограма. В. В. Правдіч-Немінський (1925) записав потенціали головного мозку ссавців допомогою високоподвіжной струнного гальванометра. Г. Бергер (1929) для електроенцефалографії у людини використовував малоінертний гальванометр з підсилювачем. У людини потенціали реєструють або під час операції на головному мозку безпосереднім […]...
- Що таке електродний потенціал Потенціал електрода або електродний потенціал металу – це різниця потенціалів, яка виникає на межі поділу фаз метал-розчин при зануренні металу в розчин електроліту в результаті взаємодії поверхневих іон-атомів металу, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки, з полярними молекулами води, орієнтованими у поверхні електрода. Це пов’язано з утворенням подвійного електричного шару, тобто несиметричного розподілу заряджених частинок […]...
- Різницю потенціалів. Напруга Різниця потенціалів – це скалярна фізична величина, чисельно рівна відношенню роботи сил поля по переміщенню заряду між даними точками поля до цього заряду. В СІ одиницею різниці потенціалів є вольт (В). 1 В – різниця потенціалів між двома такими точками електростатичного поля, при переміщенні між якими заряду в 1 Кл силами поля відбувається робота в […]...
- Хімічні властивості амфотерних гідроксидів Амфотерні підстави реагують і з кислотами і з лугами. В ході взаємодії відбувається утворення солі і води. При проходженні будь – якої реакції з кислотами, амфотерні підстави завжди проявляють властивості типових підстав: Cr (OH) 3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O. В ході реакції з лугами, амфотерні підстави здатні виявляти властивості кислот. В процесі сплаву […]...
- Водневий електрод Окислювально-відновний потенціал пари визначається потенціалом подвійного електричного шару, але, на жаль, немає методу для його вимірювання. Тому визначають не абсолютне, а відносне значення, вибираючи якусь іншу пару для порівняння. Вимірювання потенціалу проводять за допомогою потенциометрической установки, в основі якої лежить гальванічний елемент, що має схему: електрод випробуваної пари (вимірювальний електрод) з’єднують з електродом водневої пари […]...
- Електрохімічні елементи При приміщенні металевого цинку в розчин сульфату міді відбувається окислювально-відновна реакція: Zn (т) + Cu2 + → Zn2 + + Cu (т) Обидві полуреакции (відновлення і окислення) відбуваються одночасно в місці зіткнення цинку з розчином. Цинк віддає два електрони катиону міді, окислюючись при цьому. Якщо ж вчинити навпаки і помістити металеву мідь в розчин сульфату […]...
- Електроліз розчинів і розплавів Електроліз – сукупність окисно-відновних реакцій, які протікають на електродах в розчинах або розплавах при пропущенні через них електричного струму. На катоді: передача електронів катіонів з розчину або розплаву, тому катод є відновником. На аноді: віддача електронів аніонами, тому анод – окислювач. На катодах і аноді можуть протікати конкуруючі реакції. При проведенні електролізу з використанням інертного […]...
- Стандартні і нестандартні фінансові рішення Стандартні і нестандартні фінансові рішення, критерії оцінки їх прийняття У процесі управління фінансовою діяльністю приймаються і реалізуються рішення, що стосуються акумуляції та використання фінансових ресурсів на різних ділянках їх кругообігу. До пріоритетних рішень можна віднести наступні: – Формування капіталу підприємства (обгрунтування його оптимальної величини, форм і джерел фінансування). – Напрямок капіталу на поточну та інвестиційну […]...
- Окислювачі і відновники: характеристика Реакції, які називають окисно-відновними (ОВР), відбуваються зі зміною ступенів окислення атомів, що знаходяться в складі молекул реагентів. Ці зміни відбуваються в зв’язку з переходом електронів від атомів одного елемента до іншого. Процеси, які відбуваються в природі і здійснювані людиною, в більшості своїй представляють ОВР. Такі найважливіші процеси, як дихання, обмін речовин, фотосинтез (6CO2 + H2O […]...
- Біологічне значення окислювально-відновних процесів Процеси обміну речовин, дихання, гниття, бродіння, фотосинтезу є в своїй основі окислювально-відновними процесами. У разі аеробного метаболізму основним окислювачем є молекулярний кисень, а відновником – органічні речовини продуктів харчування. Показником того, що в основі життєдіяльності організму лежать окислювально-відновні реакції, є біоелектричні потенціали органів і тканин. Біопотенціали є якісної і кількісної характеристикою напрямки, глибини і інтенсивності […]...
- Струм в електролітах У цій темі завжди використовується так багато хімічних понять, що її слід було б перенести в розділ “Електрохімія”, якби не два “але”. По-перше, жодне переносний пристрій типу плеєра або фотокамери не працює без “батарейок” – сухих гальванічних елементів. Подруге, в деяких підручниках досі можна зустріти фразу типу “під дією електричного струму в електроліті позитивні протони […]...
- Номенклатура гідроксидів Загальна формула гідроксидів Е (OН) m, де m – число атомів елемента, рівне ступеня окислення металу. Згідно з міжнародною номенклатурою назви гідроксидів складаються з слова “гідроксид” і назви металу в родовому відмінку. Якщо метал утворює кілька підстав, то в назвах зазначається ступінь його окислення римською цифрою в дужках відразу після назви елемента. Наприклад, NaOH – […]...
- Електрорушійна сила (ЕРС) Електрорушійна сила або скорочено ЕРС – це здатність джерела струму (батарейки) створювати в ланцюзі різниця потенціалів (електрична напруга). Оскільки в батарейці, акумуляторі або будь-якому іншому джерелі струму і напруги різниця потенціалів створюють і підтримують в електричному ланцюзі сторонні сили, безпосередньо не пов’язані з електрикою, то ЕРС ще називають характеристикою сторонніх сил джерела живлення. Принцип виникнення […]...
- Типи індикаторних електродів Електроди підрозділяються на оборотні та необоротні. Якщо змінити напрямок електричного струму в зовнішньому ланцюзі на протилежне, то на оборотному електроді протікає той же самий процес у зворотному напрямку, а на незворотному – інший процес. По механізму виникнення потенціалу розрізняють іонно-металеві електроди – це електроди межфазного обміну іонами, редокс-електроди – це електроди межфазного обміну електронами (до […]...
- Характеристика лужних металів Лужні метали: Це всі метали з головної підгрупи I групи (літій, натрій, калій, рубідій, францій). Чим нижче метал, тим він активніше; Мають найсильніші металеві властивості; На зовнішньому рівні у них 1 валентний електрон, який вони з радістю віддають, отримуючи ступінь окислення +1; В лабораторіях ці метали зберігають під гасу, щоб вони не вступали в реакції […]...
- Зв’язок між напруженістю електростатичного поля і різницею потенціалів Кожній точці електричного поля відповідають певні значення потенціалу та напруженості. Знайдемо зв’язок напруженості електричного поля з різницею потенціалів. Будь-яке електростатичне поле в досить малій області простору можна вважати однорідним. Еквіпотенціальні поверхні. При переміщенні заряду під кутом 90 ° до силових ліній електричне поле не здійснює роботу, так як електростатична сила перпендикулярна переміщенню. Значить, якщо провести […]...
- Чому азот в аміаку проявляє тільки відновні властивості Аміак – NH3, нітрид водню, при нормальних умовах – безбарвний газ з різким характерним запахом. Азот – елемент 15-ї групи, позначається символом N. Проста речовина азот – досить інертний при нормальних умовах двоатомний газ без кольору, смаку і запаху (формула N2), з якого на три чверті складається земна атмосфера. Азот в азотній кислоті H + […]...
- Будова і принцип роботи батарейки Гальванічний елемент або, простіше кажучи, звичайна батарейка, на відміну від електричних станцій, не здатна видавати понад великі потужності, але і без неї складно обійтися. Особливо, коли основна електромережа не доступна або, зовсім, не доцільно. Наприклад, наручний електронний годинник або радіоприймач кишеньковий. Гальванічний елемент (електрична батарейка) – являє собою Електроісточник, що функціонує в силу хімічних взаємодій […]...
- Процес електролізу Вся суть процесу електролізу полягає в перетворенні іонів розчину (розплаву) в атоми через додавання або відібрання електронів. Така зміна відбувається завдяки зовнішній електричного кола, в якій існує електричний струм. В такому колі обов’язково є джерело електрики, який є постачальником електронів на одному електроді – катоді, і своєрідним насосом викачувати електрони на іншому електроді – аноді. […]...
- Радіоактивність: види, одиниці Мимовільне перетворення нестійкого ізотопу одного хімічного елемента в ізотоп іншого елемента, при якому відбувається випускання елементарних частинок, називається радіоактивністю. Якщо нам відома одна з частинок, що вийшла при розпаді, то можна обчислити і іншу частку, оскільки під час ядреной реакції дотримується, так званий, баланс мас ядерної реакції. Суть ядерної реакції схематично можна виразити так: Реагенти, […]...
- Іонний тип хімічного зв’язку Чисто іонним зв’язком називається хімічно пов’язане стан атомів, при якому стійке електронне оточення досягається шляхом повного переходу загальної електронної щільності до атома більш електронегативного елемента. На практиці повний перехід електрона від одного атома до іншого атому-паренеру по зв’язку не реалізується, оскільки кожен елемент має більшу або меншу, але не нульову, електронегативність, ілюбая зв’язок буде в […]...
- Різниця потенціалів: визначення Одним з найбільш вживаних у електриків виразів є електрична напруга. В науці його зазвичай називають – різниця потенціалів, а також ще недосвідчені люди кажуть – напруга струму. Загальний сенс у цих назв, в принципі, однаковий. А що означає це поняття? Ось поширена книжкова формулювання: Електрична напруга – це відношення роботи електричного поля зарядів при передачі […]...
- Потенціал дії та його поширення Всі живі клітини при дії різних подразників переходять в збуджений стан. При порушенні різниця потенціалів між клітиною і навколишнім середовищем змінюється, з’являється електричний імпульс, виникає потенціал дії. Загальна зміна різниці потенціалів на мембрані, що відбувається при порушенні клітин, визначає потенціал дії. Потенціал дії – різниця потенціалів між цитоплазмою і навколишнім середовищем при збудженні. Механізм поширення […]...
- Трансмембранний транспорт Виборча проникність здійснюється за допомогою пасивного транспорту, полегшеною дифузії та активного транспорту. Пасивний транспорт Пасивний транспорт (пасивна дифузія) – рух невеликих неполярних і полярних молекул в обох напрямках по градієнту концентрації (різниця хімічного потенціалу) або по електрохімічного градієнту (транспорт заряджених речовин – електролітів) здійснюється без витрат енергії і характеризується низькою специфічністю. Просту дифузію описує закон […]...
- Окислювачі і відновники Окислювально-відновні реакції протікають з одночасним підвищенням і зниженням ступенів окислення елементів і супроводжуються передачею електронів: Підвищення ступеня окислення елемента в ході реакції, що відповідає втраті електронів атомами цього елемента, називають окисленням: S-II – 6е – = SIV. У даному прикладі S-II окислюється до SIV. Зниження ступеня окислення елемента в ході реакції, що відповідає приєднання електронів […]...
- Різниця потенціалів Потенціал, як і потенційна енергія, величина відносна і залежить від вибору початку відліку. На практиці зазвичай використовують не значення потенціалу в точці, а різниця потенціалів, яка не залежить від вибору початку відліку. Різниця потенціалів визначається потенційною енергією заряду в початковій і кінцевій точках траєкторії, а зміна енергії, у свою чергу, дорівнює роботі електростатичної сили. Різницею […]...
- Відновлення Відновлення − це процес отримання електронів речовиною, який супроводжується зниженням ступеня окиснення елемента. Реакцію відновлення розглянемо на прикладі відновлення іона міді: Cu+2O-2 + H20 = Cu0 + H2+1O-2, При протіканні цієї реакції електрони, що віддаються воднем, приймаються атомами міді, а ступінь окиснення знижується і змінюється з (+2) на (0), тобто речовина переходить з окисленої форми […]...
- Електронно-дірковий перехід – коротко Ізольований кристал n-типу електрично нейтральний, сума позитивних і негативних зарядів у ньому дорівнює нулю. Кількість атомів, що позбулися одного електрона і перетворилися на позитивні іони, суворо дорівнює кількості відірвалися від атомів електронів. Чим вища температура, тим більше утворюється вільних електронів. Позитивні іони знаходяться у вузлах кристалічної решітки. Також електрично нейтральний і ізольований кристал р-типу. Однак […]...
- Хімічні реакції: приклади і аналіз Під час хімічних реакцій з одних речовин утворюються інші (не плутати з ядерними реакціями, в яких один хімічний елемент перетворюється в інший). Реагенти – це речовини, які вступають в хімічну реакцію. Продукти реакції – це речовини, які отримані після хімічної реакції. Будь-яка хімічна реакція описується хімічним рівнянням: Реагенти → Продукти реакції Стрілка вказує напрямок протікання […]...
- Хімічні властивості солей – доповідь Солі слід розглядати у вигляді продукту взаємодії кислоти і підстави. В результаті можуть утворюватися: Нормальні (середні) – утворюються при достатньому для повного взаємодії кількості кислоти і підстави. Назви нормальних солей складаються з двох частин. На початку називається аніон (кислотний залишок), потім катіон. кислі – утворюються при надлишку кислоти і недостатній кількості лугу, тому що при […]...
- Фізична робота пробного заряду в електричному полі Отже, ви перетворилися в пробний електричний заряд q в багато разів менший ніж заряд Q на обкладках конденсатора і почали свою подорож між обкладок конденсатора. При цьому ви будете відчувати дію кулонових сил. Припустимо, що ви є негативно зарядженою часткою подібно електрону, тоді вас буде притягувати в сторону обкладання + Q, і вас буде відштовхувати […]...
- Кольорове полум’я Для проведення цього досвіду знадобиться: 4 невеликих фарфорових чашечки, 4 таблетки “сухого” спирту, Сірники, Розчин хлорату калію, Розчин нітрату стронцію, Розчин нітрату барію, Розчин нітрату міді. Розкладаємо “сухий” спирт по порцеляновим чашках. Доливають в кожну чашечку по 5-10 мілілітрів розчину солі калію, барію, стронцію і міді. Підпалюємо всі чотири “сухих” спирту в чашечці. кожна сіль […]...
- Що таке електрод? Якщо метал помістити в електроліт, то це вже буде електрод. У будь-електрохімічної системі повинні бути два електроди, з’єднаних провідниками між собою або з зовнішньої ланцюгом, тобто з джерелом або споживачем електроенергії. Один з електродів має негативний заряд, інший – позитивний. Негативний іон речовини спрямовується до позитивно зарядженого електроду і, разряжаясь, віддає йому відповідне по реакції […]...
- Чому електричний ланцюг повинен бути замкнутим Електричне коло це сукупність пристроїв, з’єднаних певним чином, які забезпечують шлях для протікання електричного струму. У повсякденному житті електричним струмом називають все, що пов’язано з електрикою. Припустимо розетка – в ній електричний струм. Насправді це трохи не так. Поки в розетку нічого не включено, то немає ніякого струму. Напруга є, а струму немає! Електричний струм […]...
- Сила електричного струму і електрична напруга Електрична напруга і струм (сила струму) є кількісними фундаментальними поняттями, про які необхідно чітко мати уявлення кожній людині, пов’язаній за сферою діяльності з електрикою (електрик, електронщик, радіотехнік і т. д.). У даній статті ми з Вами постараємося розкрити суть цих понять. Сила електричного струму (або просто ток): умовно сила струму позначається через букву “I”. Електричний […]...