Тема 4. Окислительно-восстановительные и электрохимические процессы.
4.1. Электрохимические процессы. Равновесие на границе металл-раствор. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Водородный электрод. Ряд напряжений. Гальванический элемент. Электродвижущая сила. Основные понятия электрохимии. Часть химии, изучающая взаимосвязь между химическими и электрическими явлениями. Делиться на две части: Теоретическая электрохимия Изучает процесс на границе раздела, металл-электролит. Прикладная электрохимия Изучает вопросы: – Создание химических источников тока. – Создание водородного топлива. – Вопросы гальвано пластики. – Рафинирование металлов. Особенности окислительно-восстановительных реакции в электрохимической системе. 1. Помимо обычного теплового эффекта, реакция в электрохимической системе сопровождается проявлением электрического тока. 2. Процессы окисления и восстановления в электрохимической системе разделены в пространстве. 3. Передача электронов от восстановителя к окислителю строго направлена. 4. Процессы на границе раздела металл-электролит- равновесные.
Электрохимические системы 1. Гальванический элемент – это система, в которой в результате ОВР образуется электрический ток. 2. Электролитическая система (электролиз) – это система, в которой происходят окислительно-восстановительные реакции (ОВР) под действием постоянного тока, приложенного из вне. Для составления той и другой системы необходимо: – Электролит – Электроды – Проводники 1 рода. Электролитом может быть раствор, расплав. Электроды – металлы, неметаллы (прессованный уголь). Электрод, на котором имеет процесс восстановления, называется катодом, а окисления – анодом. В гальваническом элементе: Анод – отрицательный электрод, катод – положительный. Анод – положительный электрод, катод – отрицательный. Гальванический элемент. Рассмотрим простой пример. Опустим цинковую пластину в раствор сульфата меди. Через некоторое время цинковая пластина покроется налётом красноватой меди. Прошла обычная окислительно-восстановительная реакция:
|
