химический каталог




Общая химия

Автор Н.Л.Глинка

в общем случае любой химической реакции, определяющим фактором служит здесь знак изменения энергии Гиббса реакции. Если из двух электрохимических систем составить гальванический элемент, то при его работе электроны будут самопроизвольно переходить от отрицательного полюса элемента к положительному, т. е. от электрохимической системы с более низким значением электродного потенциала к системе с более высоким его значением. Но это означает, что первая из этих систем будет выступать в качестве восстановителя, а вторая— в качестве окислителя. Следовательно, в гальваническом элементе окислительно-восстановительная реакция может самопроизвольно протекать в таком направлении, при котором электрохимическая система с более высоким значением электродного потенциала выступает в качестве окислителя, г. е. восстанавливается. При непосредственном взаимодействии веществ возможное направление реакции будет, конечно, таким же, как и при ее осуществлении в гальваническом элементе.

Если окислитель и восстановитель расположены далеко друг от друга в ряду Ж°, то направление реакции практически полиостью определяется их взаимным положением в этом ряду. Например, цинк (Ш° ——0,763 В) будет вытеснять медь (В° = = +0,337В) из водного раствора ее соли при любой практически осуществимой концентрации этого раствора. Если же величины ё'° для окислителя и восстановителя близки друг к другу, то при решении вопроса о направлении самопроизвольного протекания реакции необходимо учитывать влияние на электродные потенциалы также и концентраций соответствующих веществ. Например, реакция

HG22+ + 2Fe2+ = 2Hg + 2Fe3+

может самопроизвольно идти как слева направо, так и справа налево. Направление ее протекания определяется концентрациями ионов железа и ртути. В этой реакции участвуют две электрохимические системы:

Hgj++2e-«2Hg (1)

Fe3+ + е- = Fe2+ (2)

' Соответствующим электродным процессам отвечают потенциалы;

8Х = 0,788 + 0,030 lg [HgJ+] #2 = 0,771 + 0,059 lgj|~Jj-

Подсчитаем величины &х и Ш% при [Hg|+] = [Fe2+]~ 10"1 и [Fe3+] = 10-4 моль/1000 г Н20:

8Х = 0,788 + 0,030 lg 10~! = 0,788 - 0,030 & 0,76 В = 0,771 + 0,059 lg ~р- = 0,771 — 3 ? 0,059 0,59 В

Таким образом, при взятом соотношении концентраций Ш\ > &2 и реакция протекает слева направо.

Теперь подсчитаем <В\ и <ВЧ при обратном соотношении концентраций. Пусть [Hg^WFe2+]= 10~4, a [Fe3+] = 10_1 моль/1000 г Н20

ШХ = 0,788 + 0,030 lg 10~4 = 0,788 - 4 • 0,030 ^ 0,67 В #г = 0,771 + 0,059 lg —pj- = 0,771 + 3 • 0,059 Т 0,95 В

Следовательно, при этих концентрациях > Ш\ и реакция протекает справа налево.

Если окислительно-восстановительная реакция протекает с участием воды и ионов водорода или гидроксид-ионов, то необходимо учитывать также величину рН среды.

В табл. 18 включено 39 полуреакций; комбинируя их друг с другом, можно решить вопрос о направлении самопроизвольного протекания 39-38/2 — 741 реакции.

Пример, Установить, направление возможного протекания реакции: 2КВг + РЬ02 + 4Ш03 = Pb(N03)2 + Br2 + 2KN03 + 2Н20

Запишем уравнение реакции в ионно-молекулярной форме:

2ВГ + Pb02 + 4Н+ = РЬ2+ + Вг2 + 2Н20

В табл. 18 находим стандартные электродные потенциалы электрохимических систем, участвующих в реакции:

Вг2 + 2е~ = 2ВГ $°х = 1,065 В

РЬ02 + 4Н+ + 2е" = РЬ2+ + 4Н20 <Г2 = 1,455 В

Окислителем всегда служит электрохимическая система с более высоким значением электродного потенциала. Поскольку здесь с?2 значительно больше,

чем то практически при любых концентрациях взаимодействующих веществ

бромид-ион будет служить восстановителем и окисляться диоксидом свинца: реакция будет самопроизвольно протекать слева направо.

Чем дальше находится та или иная система в ряду стандартных потенциалов, т, е. чем больше ее стандартный потенциал, тем

более сильным окислителем является ее окисленная форма. И, наоборот, чем раньше расположена система в ряду, т. е. чем меньше значение <^°, тем более сильный восстановитель ее восстановленная форма. Действительно, среди окисленных форм систем конца

ряда мы находим такие сильные окислители, как F2, Н2Оо» МпС>4 • Самые же сильные восстановители — восстановленные формы систем начала ряда: щелочные и щелочноземельные металлы.

При протекании окислительно-восстановительных реакций концентрации исходных веществ падают, а продуктов реакции — возрастают. Это приводит к изменению величин потенциалов обеих полуреакций: электродный потенциал окислителя падает, а электродный потенциал восстановителя возрастает. Когда потенциалы обоих процессов становятся равными друг другу, реакция заканчивается—наступает состояние химического равновесия.

100. Ряд напряжений металлов. Если из всего ряда стандартных электродных потенциалов выделить только те электродные процессы, которые отвечают общему уравнению

то получим ряд напряжений металлов. В этот ряд всегда помешают, кроме металлов, также водород, что позволяет видеть, какие металлы способны вытеснять водород из водных раствороз кислот. Ряд напряжений для важнейших металло

страница 134
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332

Скачать книгу "Общая химия" (9.39Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Электрические котлы Эван Warmos-IV 30
поселок деревея озерна продам дом
самый дешевый гироскутер от тыше
автобус 30 мест аренда

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)