Механізм виникнення електродного потенціалу пов'язаний з перенесенням електронів між реакціями окиснення та відновлення на поверхні електрода. Коли метал взаємодіє з розчином, на його поверхні відбуваються окиснення та відновлення. У процесі окиснення електрони з електрода передаються до розчину, а в процесі відновлення електрони переносяться з розчину на електрод.
Стандартний електродний потенціал (Е°) визначається як потенціал електрода, виміряний відносно стандартного водневого електрода при заданих стандартних умовах (25°C, 1 М розчини, атмосферний тиск). Стандартний водневий електрод має нульовий електродний потенціал і використовується як базовий пункт для вимірювання потенціалів інших електродів.
Рівняння Нернста використовується для обчислення значень електродного потенціалу при нестандартних умовах. Рівняння виражає залежність між електродним потенціалом (E), стандартним електродним потенціалом (E°), температурою (T) та концентраціями реагентів у розчині. Рівняння Нернста має наступний вигляд:
E = E° - (RT/nF) * ln(Q)
де:
E - електродний потенціал
E° - стандартний електродний потенціал
R - газова стала
T - температура (у Кельвінах)
n - кількість електронів, що передаються у реакції
F - число Фарадея
Q - стала рівноваги (стосується концентрацій продуктів та реагентів реакції)
Рівняння Нернста дозволяє врахувати вплив концентрацій реагентів та температури на електродний потенціал, що дозволяє більш точно визначити значення потенціалу при різних умовах.
2SO2(г) + CO2(г) <=> 3O2(г) + CS2(г) При уменьшении объема в 2 раза, концентрация газов увеличиться в 2 раза. Для прямой реакции выражение закона действующих масс будет выглядеть так: v =k*[2SO₂]² * [2CO₂] = k* 4[SO₂]² *2 [CO₂] = k* 8*[SO₂]² * [CO₂], т.е скорость прямой реакции вырастет в 8 раз Для обратной реакции : v =k*[2O₂]³ * [2CS₂] = k* 8[O₂]³ * 2[CS₂]= k*16*[O₂]³ [CS₂], т.е. скорость обратной реакции увеличится в 16 раз ответ: скорость прямой реакции возрастет в 8 раз, скорость обратной реакции возрастет в 16 раз
Дано: Р₂ = 1/2Р₁ Для гомогенной реакции: 2С₂Н₆(г) +7О₂(г) = 4СО₂(г) + 6Н₂О(г) при уменьшении давления уменьшится концентрация веществ в газовой фазе, значит и скорость реакции будет уменьшатся. Для прямой реакции: v₀ = k * [С₂Н₆]² * [О₂]⁷ при уменьшении давления в два раза v₁ = k * [1/2*С₂Н₆]² * [1/2*О₂]⁷ = = k * [С₂Н₆]² * [О₂]⁷ * 1/512 ; v₀/v₁ = 1/(1/512) = 512, значит скорость прямой реакции уменьшится в 512 раз.
Для обратной реакции: v₀ = k * [СО₂]⁴ * [Н₂О]⁶ при уменьшении давления в два раза v₁ = k * [1/2*СО₂]⁴ * [1/2*Н₂О]⁶ = = k * [СО₂]⁴ * [Н₂О]⁶ * 1/1024 ; v₀/v₁ = 1/(1/1024) = 1024, значит скорость обратной реакции реакции уменьшится в 1024 раз. Если скорость прямой реакции в данном случае станет выше, чем обратной, то равновесие сместится в сторону прямой реакции. ответ: скорость прямой реакции уменьшится в 512 раз; скорость обратной реакции реакции уменьшится в 1024 раз. Равновесие сместится в сторону прямой реакции.
Механізм виникнення електродного потенціалу пов'язаний з перенесенням електронів між реакціями окиснення та відновлення на поверхні електрода. Коли метал взаємодіє з розчином, на його поверхні відбуваються окиснення та відновлення. У процесі окиснення електрони з електрода передаються до розчину, а в процесі відновлення електрони переносяться з розчину на електрод.
Стандартний електродний потенціал (Е°) визначається як потенціал електрода, виміряний відносно стандартного водневого електрода при заданих стандартних умовах (25°C, 1 М розчини, атмосферний тиск). Стандартний водневий електрод має нульовий електродний потенціал і використовується як базовий пункт для вимірювання потенціалів інших електродів.
Рівняння Нернста використовується для обчислення значень електродного потенціалу при нестандартних умовах. Рівняння виражає залежність між електродним потенціалом (E), стандартним електродним потенціалом (E°), температурою (T) та концентраціями реагентів у розчині. Рівняння Нернста має наступний вигляд:
E = E° - (RT/nF) * ln(Q)
де:
E - електродний потенціал
E° - стандартний електродний потенціал
R - газова стала
T - температура (у Кельвінах)
n - кількість електронів, що передаються у реакції
F - число Фарадея
Q - стала рівноваги (стосується концентрацій продуктів та реагентів реакції)
Рівняння Нернста дозволяє врахувати вплив концентрацій реагентів та температури на електродний потенціал, що дозволяє більш точно визначити значення потенціалу при різних умовах.