Электрохимическая система презентация

эхп

Электрохимическая система (с одним электролитом)

Электрохимическая система (с двумя электролитами)

Электрохимическая схема Система с одним электролитом –

Гальванический элемент Даниэля

Электрохимические термины и процессы в гальваническом элементе Анод – электрод, на котором происходит окисление. Катод - электрод, на котором происходит восстановление. 1) Окисление восстановителя - анодная реакция : Zn – 2 ē → Zn2+ 2) Восстановление окислителя – катодная реакция : Cu2+ + 2 ē → Cu 3) Движение ионов в растворе 4) Движение электронов во внешней цепи Токообразующая реакция (ТОР) - сумма катодной и анодной реакций Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu

Схема: анод| электролит1 ¦¦ электролит2 | катод Полная: Zn | ZnSO4 ¦¦ CuSO4 | Cu Краткая: Zn| Zn2+ ¦¦ Cu2+ | Cu

Электродвижущая сила (ЭДС) – разность потенциалов (напряжение) между электродами: E = φ2 - φ1. E связана с ΔG: E = - ΔG/nF n – количество электронов в ТОР F - число Фарадея = 96500 Кл/моль

Измерения электродных потенциалов E = φкатода – φанода Принято: электродный потенциал = = E = φэлектрода – φэлектрода сравнения

Стандартный водородный электрод

Установка для измерения потенциалов A: Zn – 2 ē = Zn2+ K: 2 H+ + 2 ē = H2 Схема: Zn| Zn2+ ¦¦ H+ | H2 | Pt

Стандартный электродный потенциал Измеряется Е = φэлектрод – φСВЭ = = ЕOx/Red ЕOx/Red = f(природы реагентов, с, Т) Стандартный электродный потенциал - Е0Ox/Red = ЕOx/Red (cOx= 1 моль/л, cRed= 1 моль/л) Пример: Е0Zn2+/Zn Для Т = 25 0С (298 К) Е0Ox/Red в таблицах

Ряд напряжений металлов

Металлический электрод первого рода Реакция: Men+ +ne- = Me n – количество электронов Cu2+ +2e- = Cu Схема: Men+ | Me Cu2+ | Cu

Зависимость Е от с - уравнение Нернста F – число Фарадея F = 96500 Кл/моль

Металлический электрод второго рода

Уравнение потенциала:

хлорсеребряный электрод Ag  AgCl  Cl- AgCl + ē = Ag + Cl- кадмий-оксидный электрод Cd  CdO  OH- CdO +H2O + 2 ē = Cd + 2 OH-

Окислительно-восстановительный электрод

Уравнение потенциала

Газовый электрод

Уравнение потенциала

каломельный электрод Hg  Hg2Cl2  Cl- Hg2Cl2 + 2 ē = 2Нg + 2 Cl-.