химический каталог




Составление химических уравнений

Автор А.А.Кудрявцев

а напряжений (э. д. с. цепи) равна — 2,363 е.

Реакция в элементе может быть выражена

Mg — 2?T-*Mg2+ и 2H+-f2e~->H2

тв. раств. раств. газ

или

Mg -+ 2И+ Mg2+ -f Н2

газ

Окислителем здесь, как и в предыдущем примере, являются ионы водорода, а восстановителем — металлический магний. Электродвижущая сила реакции (—2,363 в) больше, чем в случае окисления ионами водорода металлического цинка.

Если в сосуде А будет находиться раствор CuS04 и медная пластинка, то по проводнику электроны пойдут от платиновой пластинки (водородного электрода) к медной, так как платиновая пластинка заряжена более отрицательно, чем медная.

На электродах идут следующие процессы:

Н2 - 2ег 2Н+

газ

Cu2+ + 2ТВ.

или

H2 + Cu2+->Cu + 2H+

Окислителем здесь является ион меди, а восстановителем —водород. Э. д. с. реакции равна 0,337 в. Эту разность условно обозначим со знаком плюс (+0,337 <з).

Итак, ионы водорода окисляют нейтральные атомы магния и цинка и не окисляют нейтральные атомы меди. Наоборот, ионы меди окисляют нейтральные молекулы водорода (Н2).

Чтобы определить, какие атомы окисляются ионами водорода и какие атомы или ионы могут окислять нейтральные атомы водорода и какова при этом э. д. с. реакции, производят опыты, меняя полуэлемент А и оставляя без изменения полуэлемент В.

Аналогично можно получить и другие газовые электроды, например кислородный, для чего надо платиновую пластинку погрузить в раствор щелочи, содержащий 1 г-ион/л ионов ОН- и пропускать через раствор кислород под давлением в 1 атм.

Величины нормальных окислительно-восстановительных потенциалов приведены в приложении 6.

Цифры условно берутся со знаком минус, когда ионы водорода являются окислителем, и со знаком плюс, когда водород является восстановителем.

Зная величину нормальных потенциалов, можно легко определить э. д. с. того или иного гальванического элемента.

Каждый гальванический элемент обладает (при известных концентрациях реагирующих веществ) определенной э. д. с, представляющей собой разность потенциалов составляющих его полуэлементов.

Э. д. с. является мерой «стремления» электронов к переходу от, атомов или ионов восстановителя к атомам или ионам окислителя. Поэтому изучение величин э. д. с. различных гальванических элементов дает возможность судить об относительной силе различных окислителей и восстановителей.

Так, например, э. д. с. медно-цинкового элемента Е равна разности электродных потенциалов окислителя и восстановителя:

Е — ?<)CulCuS+ ^OZn I Zn2+ 0)

Здесь E0 (или Я0) — стандартный электродный потенциал металла, т. е. потенциал, измеренный относительно нормального водородного электрода при концентрации (или, точнее, активности) ионов металла в растворе 1 г-ион/л.

По таблице окислительно-восстановительных потенциалов (приложение 6) находим, что Е0 для пары Cu/Cu2+ = + 0,337 в я«+ 0,34 в *, а Е0 для пары Zn/Zn2+ =— 0,763 в 0,76 в. Тогда э. д. с. элемента Е = 0,34 — (—0,76) = 1,10 в.

Окислительно-восстановительные потенциалы

Примером гальванического элемента, дающего ток за счет идущего в нем окислительно-восстановительного процесса, в котором

не участвует материал электродов, может служить элемент, у которого электродами являются две платиновые пластинки, опущенные

в растворы SnCI2 и FeCl3. В этом элементе по проводнику будет идти

электрический ток в результате следующей реакции: /

SnCl2 + 2FeCl3 = SnCl4 -f 2FeCI2

* Значения других стандартных потенциалов при нахождении э. д. с. реакции берутся, как правило, также округленно (два знака после запятой).

Происходящий в подобных гальванических элементах процесс по существу не отличается от химического процесса, протекающего в медно-цинковом и в других элементах. В обоих случаях имеют место окислительно-восстановительные процессы, но в цепи между ионами олова и ионами железа металл электрода (платина) играет

роль переносчика электронов, тогда как в медно-цинковом элементе электроды сами вступают в реакцию.

Схему элемента для приведенной выше реакции можно представить следующим образом:

— Pt-frSn^l Sn4+ || Fe24 1 Fe3+ -» Pt +

окисление восстановление

На отрицательном полюсе элемента происходит процесс отдачи электронов, т. е. окисление

Sn2+ — 2е -*Sn4+

на положительном полюсе — их присоединение, т. е. восстановление

Fe3 -[~ е Fe2+

Отдельные полуэлементы гальванического элемента содержат не только восстановитель или окислитель, но и новые вещества, которые образуются в результате реакции. Так, например, в рассмотренном нами примере в полуэлементе находятся не только ионы Sn2+, вступающие в реакцию, но и образующиеся из них ионы Sn4\ Исходные и полученные в результате реакции ионы олова образуют окислительно-восстановительную пару Sn2+ | Sn4+, которая является одним из полуэлементов. Вторым полуэлементом в данном случае является окислительно-восстановительная пара Fe3+ | Fe2+.

В каждой окислительно-восстановительной паре различают окисленную форму, образованную элементом, находящимся в

страница 56
< 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

Скачать книгу "Составление химических уравнений" (2.39Mb)


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

 

 

Реклама
nodor в москве
подарочные наборы на день учителя
анна каренина билеты купить
сколько стоит посуда zwilling

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
(06.12.2016)