Электродные потенциалы и полуэлементы | Химия A-level | OCR, AQA, Edexcel

Электродные потенциалы и полуэлементы в одно мгновение! Откройте полный курс по химии A-level по ссылке
, созданный Барни Фидлером, экспертом по химии в SnapRevise. SnapRevise — ведущий в Великобритании ресурс для подготовки к A-level и GCSE, предлагающий комплексные видеокурсы, созданные преподавателями уровня A*. Наши курсы разработаны с учетом требований экзаменационных комиссий OCR, AQA, SNAB, Edexcel B, WJEC, CIE и IAL, и вкратце охватывают все важные концепции, требуемые каждой спецификацией. Помимо всех обучающих видеоматериалов, наши курсы включают сотни видеороликов с экзаменационными вопросами, где мы покажем вам, как решать вопросы, и шаг за шагом разберем, как получить максимальный балл. Зарегистрируйтесь сегодня, и вместе мы сделаем химию A-level легкой прогулкой! Ключевые моменты, рассматриваемые в этом видео: 1. Электричество и окислительно-восстановительные реакции 2. Разделение окислительно-восстановительных реакций 3. Полуэлементы с металлами в растворе 4. Полуэлементы с газами 5. Полуэлементы только с ионами воды 6. Какой полуэлемент какой? 7. Стандартный водородный электрод Электричество и окислительно-восстановительные реакции В наших видеороликах об окислительно-восстановительных реакциях мы видим, что окислительно-восстановительные реакции связаны с переносом электронов. Поток электронов связан с электрической энергией. Если мы сможем понять и использовать поток электронов в окислительно-восстановительных реакциях, то у нас появится источник электроэнергии. Разделение окислительно-восстановительных реакций В окислительно-восстановительных реакциях мы можем разделить полную реакцию на два полууравнения: уравнение окисления, где генерируются электроны, и уравнение восстановления, где эти электроны расходуются. Чтобы использовать поток электронов для создания элемента, мы разделяем эти процессы на полуэлементы, чтобы электроны могли перемещаться между ними. Полуэлементы с металл-раствором Главная особенность всех полуэлементов заключается в том, что они содержат элемент в двух различных степенях окисления. Проще всего рассмотреть металл, помещенный в раствор его ионов. Ионы восстанавливаются, а металл окисляется, устанавливая равновесие. Очень важно понимать, что все полуэлементы представляют собой равновесные, а не односторонние реакции. Приведённое уравнение — это уравнение полуэлемента, а прямая реакция всегда заключается в присоединении электронов (восстановлении). Полуэлементы с газами Иногда одной из степеней окисления является газ. Мы создаём полуэлементы, пропуская газ через жидкость и создавая поверхность для протекания реакции. Газообразный хлор восстанавливается, а ионы окисляются, устанавливая равновесие. Помните, что происходят оба изменения — это динамическое равновесие. Особенности платинового электрода: а. Он инертен, поэтому не реагирует и не влияет на окислительно-восстановительную реакцию. б. Он проводит электричество, что обеспечивает возможность добавления или удаления электронов. c. Электрод покрыт платиновой чернью – это пористое покрытие, обеспечивающее большую площадь поверхности для протекания окислительно-восстановительной реакции. Полуэлементы только с ионами Иногда оба состояния окисления присутствуют в виде водных ионов. Мы конструируем полуэлементы с эквимолярным раствором и платиновым электродом для отдачи или удаления электронов из полуэлемента. Между различными состояниями окисления устанавливается равновесие. Помните, что это динамическое равновесие. Какой полуэлемент какой? Мы ясно дали понять, что внутри каждого полуэлемента происходят как восстановление, так и окисление, устанавливая равновесие. Итак, если мы соединим два элемента, какой элемент отдает электроны, а какой их расходует? Равновесия уравнений полуэлементов имеют разные положения. Если равновесие находится левее, то полуэлемент лучше отдает электроны. Если равновесие находится правее, то полуэлемент лучше принимает электроны. Для измерения этого потенциала мы используем стандартный электродный потенциал Eθ. Водородный полуэлемент Стандартный электродный потенциал характеризует склонность полуэлемента принимать или отдавать электроны. Однако полуэлементы могут отдавать или принимать электроны только в том случае, если они прикреплены к чему-либо, что может их отдавать или откуда принимать. Для измерения стандартных электродных потенциалов мы используем специальный полуэлемент в качестве эталона – водородный полуэлемент. Мы соединяем два полуэлемента в цепь. Солевой мостик содержит свободные ионы, замыкающие цепь и обеспечивающие движение заряда. Обычно он изготавливается из бумаги, пропитанной водным раствором KNO3 или NH4NO3. Высокоомный вольтметр показывает разницу стандартных потенциалов полуэлементов, измеренную в вольтах. Водородному полуэлементу присвоено значение стандартного электродного потенциала 0 В, поскольку он является эталоном. Это означает, что приведенная выше схема даёт нам значение стандартного электродного потенциала полу...