ОВР

Содержание

1. ОВР
2. Возникновение электродного потенциала
3. Стандартный водородный электрод(р=1 атм) H2, Pt |
4. Элемент Даниэля–ЯкобиЭлектрод, на котором происходит процесс окисления
5. Электрохимическая цепьГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДАНИЭЛЯ – ЯКОБИA(–) Zn
6. Измерение ЭДС цепиE = К – А
7. Направление протекания ОВРG = – Аэ/х =
8. Уравнение НернстаOx + ne– → Red
9. Задачи1) Вычислите ЭДС гальванического элемента: Cu |
10. Типы электродова – электрод первого рода, обратимый
11. Зависимость ЭДС от рН средыMnO4– + 5e–
12. Поляризация
13. Химические источники токаСухой марганцево-цинковый элемент (ЭДС 1,5
14. Топливный элементСхема ТЭ:А(-) Ni, Н2/ КОН /О2
15. АккумуляторыСвинцовый аккумулятор (ЭДС 2,04 В)Зарядка:К (-): PbSO4
16. Скачать презентанцию

Возникновение электродного потенциала

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ОВР
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – реакции, которые идут с изменением степени

окисления атомов
Степень окисления (с.о.) – заряд, который приписывается атому,

считая его ионом

Окислитель (Ox) – принимает электроны.
Восстановитель (Red) – отдает электроны

Ox1 + Red2  Red1 +Ox2

Ox1 + ne– → Red1
Red2 – ne– →Ox2

ОВРОкислительно-восстановительные реакции (ОВР) – реакции, которые идут с изменением степени окисления атомов Степень окисления (с.о.) – заряд,

Слайд 2Возникновение электродного потенциала

Слайд 3Стандартный водородный электрод
(р=1 атм) H2, Pt | H+ (a=1)
2H+ +

2e– → H2
0 (H+/H2) = 0 В
0 (Zn2+/Zn) = -

0,76 0 (Fe2+/Fe) = - 0,44
0 (Cu2+/Cu) = + 0,34 0 (Cl2/2Cl−) = + 1,36

Стандартный электродный потенциал 0 – потенциал электрода, измеренный при стандартных условиях

Стандартный водородный электрод(р=1 атм) H2, Pt | H+ (a=1)2H+ + 2e– → H20 (H+/H2) = 0 В0

Слайд 4Элемент Даниэля–Якоби
Электрод, на котором происходит процесс окисления – анод
А (-):

Zn0 – 2e– → Zn2+
Электрод, на котором происходит процесс восстановления

– катод
К (+): Cu2+ + 2e– → Cu0

Токообразующая реакция
Cu2+ + Zn0 → Zn2+ + Cu0

 (катода) >  (анода)

0 (Zn2+/Zn) = - 0,76
0 (Cu2+/Cu) = + 0,34

Элемент Даниэля–ЯкобиЭлектрод, на котором происходит процесс окисления – анодА (-): Zn0 – 2e– → Zn2+Электрод, на котором

Слайд 5Электрохимическая цепь
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДАНИЭЛЯ – ЯКОБИ
A(–) Zn | ZnSO4(C1) || KCl

|| CuSO4(C2) | Cu (+)K
Упрощенная схема ГЭ
A(–) Zn / Zn2+

// Cu 2+ / Cu (+)K

- последовательная совокупность всех скачков потенциала на различных поверхностях раздела фаз, отвечающих данному ГЭ

Электрохимическая цепьГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДАНИЭЛЯ – ЯКОБИA(–) Zn | ZnSO4(C1) || KCl || CuSO4(C2) | Cu (+)KУпрощенная схема

Слайд 6Измерение ЭДС цепи
E = К – А = Ox –

Red
Электродвижущая сила (ЭДС) – максимальная работа, совершаемая электрохимической цепью при

перемещении единичного (–) заряда по внешней цепи от анода к катоду.

Аэ/х = Q∙E = n∙e∙NA∙E

Аэ/х = n∙F∙E = - ΔG

F – постоянная Фарадея, 96500 Кл/моль

E > 0 всегда

Измерение ЭДС цепиE = К – А = Ox – RedЭлектродвижущая сила (ЭДС) – максимальная работа, совершаемая

Слайд 7Направление протекания ОВР
G = – Аэ/х = – n∙F∙E
∆G

0, E > 0 самопроизвольная реакция

∆G > 0, E

0 самопроизвольно протекает обратная реакция

∆G = 0, E = 0 равновесие

Направление протекания ОВРG = – Аэ/х = – n∙F∙E∆G < 0, E > 0 самопроизвольная реакция∆G >

Слайд 8Уравнение Нернста
Ox + ne– → Red

Слайд 9Задачи
1) Вычислите ЭДС гальванического элемента: Cu | CuSO4 (1 M) ||

AgNO3 (0,1 M) | Ag

 (Cu2+/Cu) = 0,34 B

 (Ag+/Ag) = 0,80 B

2) Вычислите ЭДС гальванического элемента: Ag | AgNO3 (0,001 M) || AgNO3 (1 M) | Ag

3) Какие из частиц (Au+, Sn, Co2+) можно окислить бромной водой ( (Br2/ 2Br –) = 1,09 В)?
 (Au3+ / Au+) = 1,41 B
 (Sn2+ / Sn0 ) = - 0,13 B
 (Co3+ /Co2+ ) = 1,95 В

Задачи1) Вычислите ЭДС гальванического элемента: Cu | CuSO4 (1 M) || AgNO3 (0,1 M) | Ag 

Слайд 10Типы электродов
а – электрод первого рода, обратимый относительно катиона;
б –

газовый электрод первого рода, обратимый относительно аниона;
в - электрод второго

рода;
г – окислительно-восстановительный электрод

Типы электродова – электрод первого рода, обратимый относительно катиона;б – газовый электрод первого рода, обратимый относительно аниона;в

Слайд 11Зависимость ЭДС от рН среды
MnO4– + 5e– + 8H+ →

Mn2+ + 4H2O
Если а(MnO4–) = a(Mn2+) = 1, то:
Ox +

ne– + mH+ → Red

Зависимость ЭДС от рН средыMnO4– + 5e– + 8H+ → Mn2+ + 4H2OЕсли а(MnO4–) = a(Mn2+) =

Слайд 12Поляризация

Слайд 13Химические источники тока
Сухой марганцево-цинковый
элемент (ЭДС 1,5 В)
А(–) Zn /

NH4Cl / MnO2 (C) (+)К
А(–): 2 Zn – 4e–

= 2 Zn2+
Электролит взаимодействует с Zn2+
2 Zn2+ + 4NH4Cl = [Zn(NH3)4]Cl2 + ZnCl2 + 4H+
К(+): 4MnO2 + 4H+ + 4e– = 4MnO(OH)
Токообразующая реакция
2 Zn + 4NH4Cl + 4MnO2 = [Zn(NH3)4]Cl2 + ZnCl2 + 4MnO(OH)

1 – анод (цинковый стаканчик)
2 – катод (смесь диоксида марганца с графитом)
3 – токоотвод из графита с металлическим колпачком
4 – электролит (паста из NH4Cl с загустителем)

−

Схема и работа ГЭ

Химические источники токаСухой марганцево-цинковый элемент (ЭДС 1,5 В)А(–) Zn / NH4Cl / MnO2 (C) (+)К А(–): 2

Слайд 14Топливный элемент
Схема ТЭ:
А(-) Ni, Н2/ КОН /О2 ,Ni (+)К
А(-): 2Н2

+ 4ОН− - 4е = 4Н2О
К(+): О2 + 2Н2О +

4е = 4ОН−
Токообразующая реакция:
2Н2 + О2 = 2Н2О

ЭДС топливн. элемента = 1,0 – 1,5 В

Топливный элементСхема ТЭ:А(-) Ni, Н2/ КОН /О2 ,Ni (+)КА(-): 2Н2 + 4ОН− - 4е = 4Н2ОК(+): О2

Слайд 15Аккумуляторы
Свинцовый аккумулятор (ЭДС 2,04 В)
Зарядка:
К (-): PbSO4 + 2е 

2Pb0 + SO42-
А (+): PbSO4 - 2е + 2H2O 

PbO2 + 4H+ + SO42-
Разрядка:
Г.Э.: (–) Pb | H2SO4 | PbO2 (+)
А (-): Pb - 2е + SO42-  PbSO4
К (+): PbO2 + 2е + 4H+ + SO42-  PbSO4 + 2H2O

Pb + PbO2 + 2H2SO4  2PbSO4 + 2H2O

АккумуляторыСвинцовый аккумулятор (ЭДС 2,04 В)Зарядка:К (-): PbSO4 + 2е  2Pb0 + SO42-А (+): PbSO4 - 2е

Скачать презентацию

Разделы презентаций

ОВР