Электроды первого и второго рода. Примеры.
1 рода: электроды, обратимые относительно или катиона или аниона (цинковый, медный, газовый). Представляет собой металл, опущенный в раствор собственной соли.
2 рода: электроды, обратимые относительно и катиона и аниона. Электродный потенциал зависит от концентрации катиона и аниона (хлорсеребряный). Представляет собой трехфазную систему, в которой металл покрыт труднорастворимой солью и погружен в раствор, содержащий анион этой соли.
Устройство и сущность работы хлорсеребряного электрода. Уравнение Нернста для потенциала хлорсеребряного электрода.
Хлорсеребряный электрод- электрод 2 рода. Электроды 2 рода состоят из металла, нерастворимой соли этого металла и второго хорошо растворимого электролита с тем же анионом.
Ме/MeA/A-
Хлорсеребряный- Ag/AgCl/Cl-
Ag ↔ Ag+ + e-
e- + AgCl ↔ Ag0 + Cl- - ‘эта реакция является причиной возникновения электродного потенциала.
Уравнение Нернста: Е= Е0 + 0,059lgC(Ag+)
Понятие об окислительно- восстановительных (редокс- системах), электродах и потенциалах.
О-В электроды:
Электроды, в которых материал электрода в О-В процессе не участвует он является только переносчиком электронов.
Представляет собой систему содержащую окисленную и восстановленную формы одного и того же вещества. В его раствор опущен инертный металлический электрод (платина, золото)., который является или поставщиком электронов или их переносчиком.
|
|
|
1)Если в системе преобладает окисленная форма будет идти процесс восстановления (+) Fe3+ + e- = Fe2+
2)Если в системе преобладает восстановленная форма- будет идти процесс окисления (-) Fe2+ = Fe3+ + e-
О-В потенциал- потенциал, возникающий на инертном (обычно платиновом) электроде, погруженном в раствор, содержащий одну или несколько обратимых О-В систем.
Механизм возникновения редокс- потенциала.
При помещении металла в раствор его соли для активных металлов (например, цинк) происходит очень малое, но растворение металла.
Ме -2е- ↔ Ме2+
Граничный слой раствора в этом случае заряжается положительно, а сам металл- отрицательно. Величина скачка напряжения называется электродным потенциалом. Величина электродного потенциала может быть измерена только относительно другого электрода (например, стандартного водородного электрода).
Типы окислительно- восстановительных систем, примеры.
1)Редокс- система без участия ионов Н+
Fe3+ + e- = Fe2+ направление реакции зависит оттого, с чем взаимодействует. Если в начальный момент преобладает процесс присоединения электронов, то на платине возникает положительный заряд. Он обусловлен недостатком электронов.
Уравнение Нернста- Петтерса:
|
|
|
Е(ox/red)= E0(ox/red) +0,059/n* lg[ox]/[red]
2)Редокс- системы с участием ионов Н+
MnO4- + 5e- + 8Н+ = Mn2+ +4H2O
Направление процесса зависит оттого, с чем взаимодействует платина.
Уравнение Нернста- Петтерса:
E(MnO4- H+/Mn2+)= E0(MnO4- H+/Mn2+)+ 0,059/5* lg[MnO4-]*[ Н+]8/[ Mn2+]
Стандартные окислительно- восстановительные потенциалы. Как их значения характеризуют редокс системы и определяют направление реакций?
Стандартные О-В потенциалы- характеризуют способность системы функционировать в качестве окислителя или восстановителя.
Физический смысл: это потенциал в системе, когда концентрация (активность) окисленной формы равна концентрации (активности) восстановленной формы.
Реакция протекает в направлении, которое приводит к образованию более слабого окислителя и более слабого восстановителя. Т.о. сравнивая потенциалы двух сопряженных пар можно принципиально решить вопрос направления процесса.
Уравнение Нернста- Петерса для различных типов редокс- систем, анализ уравнений.
Для редокс- систем 1 типа: ox + ze- ↔ red
Е(ox/red)= E0(ox/red) +0,059/n* lg[ox]/[red]
Е(ox/red)= E0(ox/red) +0,2T/n* lg[ox]/[red]
n- количество электронов, которое передается от одной формы к другой
Для редокс- систем 2 типа: ox + ze- + mH+ ↔ red
|
|
|
E(ox/red)= E0(ox/red) + 0,059/n* lg[ox]*[ Н+]m/[ red]
E(ox/red)= E0(ox/red) + 0,2T/n* lg[ox]*[ Н+]m/[ red]
m- количество H+
Биологическое значение редокс- потенциалов.
О-В потенциал. Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого организма, являются ОВР, т.е. реакции, связанные с передачей или присоединением электронов. Энергия, выделяемая в ходе этих реакций, расходуется на поддержание гомеостаза (жизнедеятельности организма) и регенерацию клеток организма, т.е. на обеспечение процессов жизнедеятельности организма соответственно в настоящем и будущем.
Например: цепь дыхательных ферментов в митохондриях, где каждый фермент- элемент редокс- системы.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1416; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!