68429 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne5

M - n e —> M"

gdzie:

M - symbol metalu,

n - liczba oddanych elektronów (n = 1,2 lub 3).

Obserwując zdolność wypierania jednych metali przez inne, możemy uszeł gować je w kolejności jakościowo określającej aktywność redukcyjną poszd gólnych metali. Otrzymany szereg nazwano szeregiem elektrochemicznym ni tali, ponieważ reakcje, w których biorą udział jony lub powstają jony, nazywaij reakcjami elektrochemicznymi. Szereg elektrochemiczny metali można przedsj wić schematycznie następująco:

spadek aktywności chemicznej

K, Na. Ca, Mg, Al. Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H₂, Cu, Ag, Au

wzrost aktywności chemicznej

Na początku szeregu znajdują się metale o największej reaktywności, a t końcu szeregu - metale szlachetne, a wnęc o najniższej aktywności chemicznej.

Ilościowo można ocenić aktywność metali na podstawie pomiarów pot®i cjałów elektrodowych (potencjałów półogniw) utworzonych przez połączę >1 przewodnika I rodzaju z przewodnikiem II rodzaju.

Przewodniki II rodzaju przewodzą prąd za pośrednictwem jonów. Są to więc ni

Przewodniki I rodzaju przewodzą prąd za pośrednictwem elektronów. Nalf* do tej grupy metale, ich stopy i niektóre niemetale, np. węgiel w postaci grafu

twory elektrolitów (kwasów, zasad i soli) lub stopione elektrolity.

Przykładem więc elektrody (półogniwa) może być blaszka cynkowa zanuifj na w roztworze soli cynku lub blaszka miedziana zanurzona w roztworze soli na dzi.

W celu zmierzenia potencjału elektrodowego dowolnej elektrody metaiic/tji należy połączyć badaną elektrodę z inną, za pomocą przewodnika II rod/M (najczęściej jest to tzw. klucz elektrolityczny). Jeżeli połączymy badaną elckti<«• w ogniwo ze standardową elektrodą wodorową, to otrzymana liczbowa warlanj SF.M takiego ogniwa jest potencjałem badanej elektrody (ponieważ potemm standardowej elektrody wodorowej przyjęto, za równy zero). Gdy badana cieki-da ma wyższy potencjał elektrodowy niż standardowa elektroda wodorowa, >i oznaczamy je znakiem „+”, a jeżeli niższy to znakiem

" potencjał elektrody metalicznej opisuje vvzórJ^ferji$ta^

_ RT.

^E-Ł₍₎+ — \_na

' potencjał normalny (w warunkach standardowych)

/ dała gazowa - Z ,503 temperatura [K] &5 2^8

dala Faradaya ^ $00

llc/bu elektronów biorąca udział w reakcji aktywność jonów metalu w roztworze

i mi' /a K, F, T odpowiednie wartości liczbowe, zamiast aktywności stę-i mol M"'/dmⁱ] otrzymujemy:

2,303 8,3 -298 >? 96500

E = Eq +

F. = E₀ + I tno|/dm\

0.059 ,

-—'s^cu«+

n M to E = Eq.

M > 2.1. Schemat zestawu do pomiarów potencjałów

land.udowych metali; I-badany metal, 2-standardowa i'h'Mi'odn wodorowa, 3-klucz elektrolityczny, 4-ro/twór Mi|| hmlimcyo metalu. 5-roz.twór kwasu