Классификация электродов. (Лекция 4)

1.

2016
Лекция 4
1

2.

Классификация электродов
Электроды II рода
Окислительновосстановительные
2016
Электроды I рода
2

3.

Me | Mez+
2016
Электроды I рода
3

4.

Электроды I рода
Cu в растворе CuSO4
:
2016
Cu | Cu
2+
4

5.

Электроды II рода
2016
Me, MeyAz | Ay–
5

6.

Хлорсеребряный электрод
2016
Ag, AgCl | Cl–
— электрод сравнения
6

7.

Хлорсеребряный электрод
Раствор KCl
Ag, AgCl | KClнас.
При 298 К и с насыщенным раствором KCl
В
2016
Ag, AgCl
7

8.

Электроды II рода
Оксидно-ртутный электрод
2016
Hg, HgO | OH
–
8

9.

Окислительно-восстановительные электроды
(или другой инертный для системы металл)
2016
Pt | Ox, Red
9

10.

Окислительно-восстановительные электроды
2016
Pt | Fe3+, Fe2+
10

11.

Окислительно-восстановительные электроды
2016
Pt |
11

12.

Хингидронный электрод
2016
Pt |
— индикаторный электрод для измерения pH
12

13.

Водородный электрод
При =1 атм и T = 298 К
— индикаторный электрод для измерения pH
— электрод сравнения при , =1 атм
2016
Pt ,
13

14.

Измерение pH
V
Водный раствор KCl,
загущённый агар-агаром
(«солевой мостик»)
Pt || | KCl | AgCl, Ag
2016
KCl | AgCl, Ag
14

15.

Измерение pH
Pt || | KCl | AgCl, Ag
2016
⇒ ⇒
⇒
15

16.

Ионселективные электроды
Стеклянный электрод
Ag, AgCl
2016
0,1M HCl
Спец. стекло
16

17.

Для
Для
2016
Стеклянный электрод
17

18.

Ионселективные электроды
Есть стеклянные электроды, селективные к
ионам: Na+, K+, Li+, Cs+, NH4+, Ag+, Tl+,
органическим катионам
2016
Есть мембранные электроды, селективные к
ионам: Ca2+, Mg2+, Pb2+, La3+, Cl–, Br–, I–, NO3– и
др.
18

19.

Классификация электрохимических цепей
по источнику получения ЭДС
• Электроды одинаковы
по природе, но
активности ионов или
давления газов —
разные
Химические
• Электроды различны
по природе
2016
Концентрационные
19

20.

Химическая кинетика
2016
— изучает закономерности протекания
химических процессов во времени
20

21.

Основные понятия химической кинетики
Скорость химической реакции — …
Для гомогенных реакций:
;
2016
Для гетерогенных реакций:
21

22.

Основные понятия химической кинетики
Если V (или S) = const —
В формуле:
“+” — для веществ, концентрация которых
прибывает ( ) — продуктов реакции
“–” — для веществ, концентрация которых убывает
( ) — исходных веществ
2016
Скорость химической реакции — положительна!
22

23.

Основные понятия химической кинетики
Скорость химической реакции общая и по веществу
Общая скорость:
2016
Скорости по веществам:
23

24.

Основные понятия химической кинетики
Скорость химической реакции общая и по веществу
Скорости по веществам:
,
2016
Общая скорость:
24

25.

Основные понятия химической кинетики
2016
Реагируют только те молекулы, которые сталкиваются, поэтому
скорость реакции пропорциональна числу сталкивающихся
молекул
— закон действующих масс
25

26.

Основные понятия химической кинетики
2016
…
k — константа скорости реакции.
26

27.

Основные понятия химической кинетики
k — константа скорости реакции — скорость
реакции при концентрациях реагирующих веществ,
равных единице.
2016
Размерность k — зависит от общего порядка
реакции!
27

28.

Основные понятия химической кинетики
Мономолекулярные
Бимолекулярные
Тримолекулярные
Молекулярность реакции
не может быть больше
3-х — вероятность
столкновения 4-х и более
частиц, обладающих
нужной для реакции
энергией, крайне мала
2016
Молекулярность реакции — число молекул,
реагирующих в элементарном акте реакции.
28

29.

Основные понятия химической кинетики
В общем случае частные порядки и
стехиометрические коэффициенты принимают
разные значения.
2016
Общий порядок реакции может совпадать с
молекулярностью, если реакция простая и
протекает точно согласно уравнению, только в
этом случае частные порядки совпадают со
стехиометрическими коэффициентами.
29

30.

Кинетика простых химических реакций
Простые химические реакции — реакции, необратимо
протекающие в одну стадию.
Для простой химической реакции с общим порядком q:
2016
— уравнение для скорости в дифференциальной форме;
30

31.

2016
Кинетика простых химических реакций
31

32.

2016
Кинетика простых химических реакций
32

33.

2016
Кинетика простых химических реакций
33

34.

2016
Кинетика простых химических реакций
34

35.

Кинетика простых химических реакций
2016
прореагирует половина исходного количества вещества
35

36.

Кинетика простых химических реакций
2016
прореагирует половина исходного количества вещества
36

37.

Анализ реакции первого порядка (q = 1)
Кинетические уравнения
Время
полупревращения
Линеаризация кинетической кривой
2016
Размерность
37

38.

Анализ реакции q-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Размерность
38

39.

Анализ реакции q-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Линеаризация кинетической кривой
39

40.

Анализ реакции q-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Время полупревращения
40

41.

Анализ реакции 0-го порядка (q = 0)
Кинетические уравнения
2016
Размерность
41

42.

Анализ реакции 0-го порядка (q = 0)
Кинетические уравнения
2016
Линеаризация кинетической кривой
42

43.

Анализ реакции 0-го порядка (0)
Кинетические уравнения
2016
Время полупревращения
43

44.

Анализ реакции 2-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Размерность
44

45.

Анализ реакции 2-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Линеаризация кинетической кривой
45

46.

Анализ реакции 2-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Время полупревращения
46

47.

Анализ реакции 3-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Размерность
47

48.

Анализ реакции 3-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Линеаризация кинетической кривой
48

49.

Анализ реакции 3-го порядка ()
Кинетические уравнения
2016
Время полупревращения
49

50.

Влияние температуры на скорость реакции
Правило Вант-Гоффа
2016
Соблюдается не для всех реакций!
50

51.

Влияние температуры на скорость реакции
Уравнение Аррениуса
2016
—
энергия активации
51

52.

Влияние температуры на скорость реакции
2016
Уравнение Аррениуса
52

53.

Влияние температуры на скорость реакции
2016
Уравнение Аррениуса
53

54.

Влияние температуры на скорость реакции
2016
Уравнение Аррениуса
54