Применения электрохимии

Выше уже указывалось, что электрохимия широко используется в других областях химии. В данном разделе будут подробно рассмотрены ее применения в неорганической химии, термодинамике, аналитической химии, а также технические и промышленные применения.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД НАПРЯЖЕНИЙ

Если расположить химические элементы в порядке относительной величины их стандартных электродных потенциалов, получится электрохимический ряд напряже-ний, или просто ряд напряжений. Ряд напряжений, приведенный в табл. 10.6, можно получить непосредственно из данных, приведенных в табл. 10.5. Часть ряда напряжений, включающая только металлы,-это ряд напряжений металлов, который довольно точно указывает относительную реакционную способность металлов.

Наиболее электроположительные и наиболее реакционноспособные металлы находятся в верхней части ряда напряжений. Эти металлы легко окисляются и, следовательно, легко ионизируются. Поэтому они являются сильными восстановителями. Металлы в нижней части ряда напряжений окисляются с трудом. Поэтому они устойчивы в своей восстановленной форме. Примерами этих металлов являются золото и ртуть.

Металлы, находящиеся в верхней части ряда напряжений, способны восстанавливать окисленные формы металлов, расположенных в более низкой части ряда напряжений. В результате первые металлы вытесняют вторые металлы из их оксидов или из растворов их солей. Например, цинк вытесняет медь из раствора сульфата меди(II):

Zn(TB.) + Сu2+(водн.) = Zn2+(водн.) + Сu(тв.)

Вместе с тем магний, который расположен в ряду напряжений выше, вытесняет цинк из его оксида:

Mg(TB.) + ZnO(TB.) = MgO(TB.) + Zn(TB.)

Металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений элементов выше водорода, восстанавливают ионы водорода с образованием газообразного водорода. Например,

Mg(TB.) + 2Н+(водн.) - Мe2+(водн.) + Н2(г.)

 

Реакции замещения (вытеснения)

Таблица 10,6. Электрохимический ряд напряжений элементов

Обратим внимание на то, что это реакция вытеснения.

Следует иметь в виду, что в отличие от металлов, реакционная способность которых тем больше, чем отрицательнее их электродный потенциал, у неметаллов реакционная способность, наоборот, тем больше, чем положительнее их электродный потенциал. Например, хлор вытесняет иод из раствора

Сl2(г.) + 2I-(водн.) -> 2СI-(водн.) + l2(тв.)

Поэтому, чем ниже в электрохимическом ряду напряжений находятся неметаллы, тем более сильными окислителями они являются.

 

Оглавление: