Возникновение электродного потенциала на границе раздела металл – электролит.

Научная литература / Химия радиоматериалов / Возникновение электродного потенциала на границе раздела металл – электролит.

Чаще всего металл контактирует с раствором электролита. Даже в атмосферных условиях в пленке влаги растворены различные газы: O2, H2S, SO2, CO2… Частный случай: контакт металла с раствором, содержащим его ионы (металл в растворе соли металла)

Me|Me n+

Zn|ZnSO4

Zn|Zn 2+

Cu|Cu2+…

В этом случае все металлы можно разделить на две группы: одна группа – так называемые активные металлы, качественно ведут себя как в воде т.е.

Mе +mH2O↔[Me(H2O)m]n+ +nē. (возникает динамическое равновесие (↔))

Но возникает менее отрицательный электродный потенциал, т.к. ионы из раствора могут входить в кристаллическую решетку (Ni, Fe…). Пассивные металлы (Cu, Hg, Ag…) не переходят в ионное состояние при контакте с раствором их соли, а наоборот, ионы металла из раствора восстанавливаются на поверхность металла положительно.

[Me(H2O)m]n++ nē ↔ Me +nH2O

Cu2++2ē→ Cu0

Возникает положительный электродный потенциал, а избыточные анионы соли создают отрицательный заряд у поверхности металла. Измерить абсолютное значение электродного потенциала практически невозможно, измеряют ЭДС гальванического элемента в котором один электрод исследуемый, а другой – электрод сравнения, чаще всего водородный электрод, потенциал которого условно принят за 0. И это ЭДС считается электродным потенциалом данного электрода (по водородной шкале) и называется стандартным (нормальным) электродным потенциалом. Этот ряд водорода называется ещё рядом напряжений или рядом активности металла.

Li|Li+

Rb|Rb+

K|K+

Cs|Cs+

Al|Al3+

Mg|Mg2+

Zn|Zn2+

Fe|Fe2+

Ni|Ni2+

Sn|Sn2+

Pt,H2|2H+

Cu|Cu2+

Ag|Ag+

Au|Au3+

-3.045

-2.925

-2.925

-2.923

-1.662

-1.18

-0.763

-0.44

-0.25

-0.126

0

+0.34

+0.8

+1.5

Измеряется в Вольтах

Чем больше положительный электродный потенциал, тем устойчивее металл в контакте с другими металлами, следовательно, он труднее окисляется, а его положительные ионы легче восстанавливаются из растворов электролитов, следовательно, легче получить этот металл из вольтных растворов на катоде в случае электролиза.

Используя электродные потенциалы можно говорить о коррозионной стойкости металлов и методах защиты от коррозии. Используя электродные потенциалы можно осуществлять очистку металлов от различного рода примесей, более или менее активных, чем сам металл и т.д.

Смотрите также

Свойства, применение и получение полиметилметакрилата
...

Энергетика ТЭК: Нефть, нефтяная промышленность
 В данном реферате рассказывается о том, что представляет собой нефть. Выссказаны различные мнения учёных об образовании нефти. Отдельный раздел реферата посвящён рассмотрению вопросов получ ...

Роль химии в создании сверхчистых материалов
...