Основы электрохимии

Тема лекции: «Основы электрохимии. Электродные потенциалы. Гальванический элемент Методические указания "Электрохимия", стр. 2 - 11 Ответить на вопросы. Ответы должны быть максимально краткие. Задание выполнить в рукописном виде. Если возникают вопросы, задать их через сообщение в ИСУ 1. На поверхности металла, находящегося в растворе электролита. возникает электродный потенциал. Объясните механизм его возникновения (на одном примере), запишите схему электрода, электродную реакцию. Обратить внимание: металл, погруженный в раствор электролита, -это электрод. Схема электрода: Металл│электролит Вертикальная черта обозначает границу раздела фаз (металл – твердая фаза, электролит – жидкая фаза). Например, железо в растворе морской воды обозначают следующим образом: Fe│H2O, O2, Cl- H2O, O2, Cl- - состав морской воды, определяющий ее свойства как коррозионной среды. 2. В каких случаях на поверхности металла возникает равновесный потенциал. Приведите пример. Запишите схему электрода. 3. В каких случаях на поверхности металла возникает коррозионный потенциал. Приведите пример. Запишите схему электрода. 4. При каких условиях возникает стандартный электродный потенциал. 5. Как равновесный потенциал зависит от концентрации соли металла в растворе. 6. Напишите схему водородного электрода, электродную реакцию. При каких условиях потенциал водородного электрода принят равным нулю. 7. Пользуясь стандартными электродными потенциалами (см. ряд напряжений металлов), определите какой из металлов более активный: а) железо или магний б) цинк или медь в) медь или серебро. 8. Пользуясь стандартными электродными потенциалами (см. ряд напряжений металлов), напишите: а) любой металл, более активный, чем хром (один пример), б) любой металл, менее активный, чем алюминий (один пример). 9. Принцип работы гальванического элемента рассмотрим на примере элемента Якоби-Даниэля (переписывать в конспект не надо). Гальванический элемент состоит из двух электродов, электродные потенциалы которых имеют разные значения. Анодом является электрод, потенциал которого меньше. Катодом является электрод, потенциал которого больше. При работе гальванического элемента - на аноде происходит окисление (отдача электронов) - на катоде происходит восстановление (берет электроны). Элемент Даниэля-Якоби состоит из цинкового электрода (цинк в растворе соли цинка) и медного электрода (медь в растворе соли меди). Схеме гальванического элемента: (-) A Zn│Zn2+║Cu2+│Cu K(+) Электродные реакции: Анодная (-) A: Zn-2e →Zn2+ Катодная (+) K : Cu2+ + 2e → Cu Суммарная реакция в гальваническом элементе: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu При стандартных условиях потенциалы электродов равны стандартным (см. ряд напряжений металлов), тогда: ЭДС = φ (катод) – φ (анод) = 0,34 – (-0,76) = 1,1 В 10. Составьте гальванический элемент, состоящий из электродов - магний в растворе соли магния с концентрацией 1 (реализуется стандартный потенциал) - свинец в растворе соли свинца с концентрацией 1 (реализуется стандартный потенциал) Нарисуйте картинку (по примеру рис 5) этого гальванического элемента, напишите схему элемента, анодную и катодную реакции, суммарную реакцию, вычислите ЭДС при стандартных условиях.