Электрохимия в одной лекции.
1. Важные в электрохимии ОВР представляются совокупностью взаимосвязанных или сопряженных полуреакций:
окисление
А: 
K: 
восстановление
2. Каждая полуреакция материализована (протекает) на соответствующем электроде: восстановительная на катоде (К), а окислительная на аноде (А).
Электрод - это активный или пассивный (инертный) проводник, опущенный в электролит. Может дополнительно омываться газом.
3. Систематизация полуреакций, записанных в восстановительной форме, выполнена на основе стандартных потенциалов о, измеряемых относительно стандартной водородной полуреакции, потенциал которой принят за 0.
3.1 
(водородом можно восстановить медь)
Реализуемость реакции определяется 
. Фундаментальное соотношение связывает 
с 
. 
3.2 Чем больше потенциал, тем выгоднее восстановительная полуреакция.
3.3 Ведущей, т.е. определяющей направление протекания ОВР будет восстановительная полуреакция с б 
льшим потенциалом.
3.4 Обозначение гальванического элемента: Pt, 
| 
|Cu, Pt
4.
| Гальв.эл-т (разрядка) |
| Электролиз (зарядка) |
-0.41 А () К
| разрядка |
+1.68 К (+) А
| (сложение по остриям) |
| (сложение по хвостам) |
| зарядка |
, (-403.3 на моль Pb)
Режим гальванического элемента: Выгодная восстановительная реакция отнимая у катода электроны создаёт там положительный потенциал (формируется “+” на катоде). ““ на аноде формируется за счёт того, что выгодная окислительная реакция оставляет там электроны.
Режим электролиза это принудительная реализация невыгодной восстановительной полуреакции путём создания избытка электронов и отрицательного потенциала на катоде. “+” на аноде от внешнего источника нейтрализует электроны «невыгодной» окислительной полуреакции.
| K(-) |
| A(+) |
|
|
|
|
|
Медь очищается, потому что одни ионы не восстанавливаются на катоде и остаются в растворе, а другие образуют нерастворимый шлам при окислении анода.
5.
| i |
 , B
|
| 0.337 |
| K |
|
| A |
|
| i |
| , в |
| -0.83 -0.76 -0.44 -0.41 0.337 0.4 0.82 1.23 1.36 1.498 |
t wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>(pH=14)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 
t wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>(pH=7)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 
| 0.337 |
|
|
6. Принципы выбора сопряженных полуреакций из возможных на оси потенциалов. ( 
)
6.1 Характеризующие процесс полуреакции определяются наличием компонентов в электродах, электролите, а также сопутствующих газов и конденсированных веществ.
6.2 Для гальванического элемента с позиции максимальной энергетической выгодности ( 
) на оси потенциалов из возможных выбираются
| максимально: | Ø правая восстановительно-катодная полуреакция и Ø левая окислительно-анодная полуреакция. |
6.3 При электролизе внешняя разность потенциалов при необходимости по минимуму преодолеть невыгодную ОВР ( 
) направлена на принудительную реализацию
| минимально: | Ø левой восстановительно-катодной полуреакции; Ø правой окислительно-анодной полуреакции (по минимуму преодолеть невыгодность) |
1)
| -0.44 0.82 |
|  0.82(-0.44)=1.26 >0
|
2) Протекторная (анодная) защита жертвенным анодом
| -0.76 -0.41 |
A(+):   =-0.76
К (-):   = 0.41
|  =-0.41(-0.76)=0.35 (процесс выгоден)
|
3) Электролиз раствора 
Возможные п/р на катоде
K:   -2.714
  -0.41
| Возможные п/р на аноде
A:  0.82
 =2.01
|
| -2.714 -0.41 0.82 2.01 |
4)
| -0.83 -0.44 |
Катодная защита (электролиз). Растворение жертвенного металла (железа).
5) Топливный (гальванический) элемент
 
 
|
|
| 
|
Уравнение Нернстаопределяет отличие «нестандартного» от стандартного потенциала для электродной восстановительной полуреакции 
относительно стандартной водородной: 
| -0.824 -0.41 0 0.403 0.816 1.229 |
| Для стандартной водородной п/р | Окислительное разложение воды: |
H+ + e = ½ H2 
(активность газообразного компонента вместо давления выражается фугитивностью f)
| 
|
Особенность в записи полуреакций в нейтральной среде ( pH=7):
Ø при восстановительном её протекании следует использовать левую форму записи, поскольку изначально практически нет 
;
Ø при окислительном протекании используется правая форма, поскольку вначале нет 
.