Уавнение Нернста для потенциала и ЭДС

Электродные потенциалы зависят от природы веществ, участвующих в электродном процессе, от соотношения между активностями этих веществ и температуры. Для разбавленных растворов, эта зависимость выражается уравнением Нернста в следующей форме:

· — электродный потенциал, — стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;

· — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);

· — абсолютная температура;

· — постоянная Фарадея, равная 96485,35 Кл·моль⁻¹;

· — число моль электронов, участвующих в процессе;

· и — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции.

Если в формулу Нернста подставить числовые значения констант и и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, то при получим

7.Общий механизм электрохимической коррозии. Основные характеристики коррозионного процесса.

Электрохимическая коррозия – взаимодействие металла с коррозионной

средой (раствором электролита), при котором окисление металла и восста-

новление окисленного компонента коррозионной среды (деполяризатора)

протекают не в одном акте. При этом виде коррозии одновременно протека-

ют две реакции – окисления и восстановления, локализованные на опреде-

ленных участках поверхности корродирующего металла. При электрохими-

ческой коррозии процесс растворения металла сопровождается появлением

электрического тока, т.е. передвижением электронов по поверхности металла

и ионов в растворе электролита от одного участка к другому.

Электрохимическая коррозия металлов представляет собой самопроиз-

вольное разрушение металла вследствие электрохимического взаимодейст-

вия его с электролитом. Это гетерогенная реакция, протекающая на поверх-

ности металла. Причиной электрохимической коррозии является термодина-

мическая неустойчивость металла в данных коррозионных условиях.

Для понимания механизма электрохимической коррозии необходимо

установить, какие процессы наблюдаются на границе металл – раствор. На

границе двух соприкасающихся фаз при определенных условиях может воз-

никнуть разность потенциалов или, как принято говорить, скачок потенциа-

ла, например электродный потенциал – на границе металл – раствор; кон-

тактный потенциал – на границе двух различных металлов; контактный по-

тенциал второго рода – на границе металл – газ; диффузионный потенциал –

на границе двух растворов, имеющих различную концентрацию растворен-

ного вещества, и др.

Скачок потенциала между двумя фазами определяется переходом заря-

женных частиц из одной фазы в другую или избирательной адсорбцией за-

ряженных или полярных частиц одной фазы на поверхности другой с обра-

зованием двойного электрического слоя.

Рассмотрим механизм возникновения электродного потенциала. Элек-

тродом называется металл, погруженный в раствор электролита. Что же про-

исходит на поверхности металла при погружении его в раствор собственных

ионов?

В металле и растворе имеются одинаковые ионы – ионы металла. В ме-

талле эти ионы находятся в узлах кристаллической решетки и удерживаются

в ней благодаря энергии связи ионов решетки. Чтобы вывести ион из кри-

сталлической решетки, необходимо затратить работу, равную энергии связи

ионов, которую также можно назвать работой выхода иона из металла.

В растворе ионы металла окружены полярными молекулами воды, т. е.

находятся в гидратированном состоянии. Чтобы вывести ион металла из рас-

твора необходимо совершить работу, равную энергии гидратации, т. е. энер-

гии связи иона металла с молекулами воды.

Основной характеристикой электрохимической коррозии является скорость коррозии

Дата добавления: 2015-07-16