Standart elektrod potentsiali Vodorod elektrodi Yoqilg’i elementlari

MAVZU: ELEKTROKIMYONING ASOSIY TUSHUNCHALARI.
REJA:

1. 
   Standart elektrod potentsiali
   
2. 
   Vodorod elektrodi
   
3. 
   Yoqilg’i elementlari
   
4. 
   Metallar korroziyasi
   
5. 
   Elektroliz
   

N.Beketovning quyidagi qatoriga joylash mumkin. Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H_2, Cu, Ag, Hg, Au. Bu qatorda chapdan o’ngga tomon metalning nodirligi ortadi. Aksincha o’ngdan chapga tomon metalning nodirligi kamayadi. Bu qator metallarning kuchlanish qatori deb yuritiladi.
Standart elektrod potentsiali
Standart sharoitda sodir bo’ladigan oksidlanish – qaytarilish jarayonida yuzaga chiqadigan elektrod potentsial bilan Gibbe energiyasi orasidagi bog’lanishlar - ko’rinishida ifodalanadi. Bu formuladagi Ye⁰ ni standart elektrod (oksidlanish - qaytarilish) potentsiali deb yuritiladi. Har qanday sistemada elektrod potentsialining mutloq qiymatini o’lchab bo’lmaydi. CHunki uni o’lchaydigan asbobning potentsialini sezish kerak bo’lgan o’lchov qismi eritmaga tushirilganda u bilan muhit orasida yangi paydo bo’ladigan potentsial kattaligi asosiy potentsial qiymatini noaniq qilib qo’yadi. Bu muammolarni hal etish maqsadida mazkur elektrod bilan potentsiali ma’lum bo’lgan yordamchi sanitariya elektroddan foydalanish kerak.bunday elektrodlar sifatida vodorod elektrodi yoki boshqa elektrodlardan foydalanish mumkin. Birinchi savolga siz biladigan ma’lumotlar asosida javob berish mumkin. Istalgan metall elektrolit eritmasiga botirilganda metall/ eritma sirt chegarasida potensiallar ayirmasi vujudga keladi, u elektrod potensiali deyiladi. Har qaysi elektrodning potensiali metallning tabiatiga, uning eritmadagi ionlarining konsentratsiyasiga va temperaturaga bog‘liq

Alohida elektrodning potensialini bevosita oichab bo‘lmaydi. Shuning uchun elektrod potensiallar standart vodorod elektrodga nisbatan o‘lchanadi, uning potensiali temperaturaning barcha qiymatlarida shartli ravishda nolga teng deb olinadi. Vodorod elektrod platina kukuni (elektrolitik cho‘ktirilgan platina) bilan qoplangan platina plastinkadan iborat bo‘lib, u sulfat kislota eritmasiga botirilgan b o ‘ladi; kislota eritm asida vodorod ionlarining konsentratsiyasi 1 mol/1 ga teng: plastinkani 25°C da 101,325 kPa bosimli gazsimon vodorod oqimi yuvib o‘tib turadi. Agar endi istalgan metall plastinkasini uning tuzining eritmasiga botirib (bu eritmada metall ionlarining konsentratsiyasi 1 mol/1 bo'lishi kerak), standart vodorod elektrod bilan ullansa, u holda galvanik element (elektr-kimyoviy zanjir) olinadi; bu elementning elektr yurituvchi kuchini (qisqartirilgan EYK) oson o ‘lchash mumkin. Shu EYK berilgan elektrodning standart elektrod potensiali deyiladi (odatda, E> bilan belgilanadi).

Shunday qilib, tekshirilayotgan elektrod bilan standart vodorod elektroddan tuzilgan galvanik elementning (elektr kimyoviy zanjirning) EYK elektrod potensiali deyiladi.
Elektrod potensiali oksidlanish-qaytarilish potensiali ham deyiladi.
Elektrod potensiallami E va standart elektrod potensiallami E' bilan belgilashda belgilar yoniga shu potensial qaysi sistemaga taalluqliligini ko'rsatuvchi indeks qo'yish qabul qilingan. Masalan, 2 H 4 2e <=> H2 sistemaning standart elekdrod potensiali E° x , Li++e<=±Li 2H / H2 sistemaniki E° . , Mn0 4 +8H++5 ?<=>Mn2++4 H20 sistemaniki Li / Li esaE0 x , kabi yoziladi.
Metallarni standart elektrod potensiallarining algebraik qiymati ortib borishi tartibida joylashtirib, 12.1- jadvalda ko'rsatilgan qator olinadi. Unga boshqa oksidlanish-qaytarilish sistemalari (shu jumladan, metallmaslar sistemalari ham) ularning E ga muvofiq holda kiritilishi mumkin, masalan, EQ / а _=1,36 В, Ep2/F- = 2,87 В , E° - = - 0 5\B va h. 12.1- jadvalda ko'rsatilgan qatorni eng mu- s/s2~ him metallardan tuzilgan, 25°C suvli eritmalardagi oksidlanishqaytarilish sistemalari standart elektrod potensiallari qatorining bir bo'lagi sifatida qarash mumkin.* Bu qatordan oldin N. N. Beketovning «siqib chiqarish qatori» tuzilgan edi. Standart elektrod potensiallarning ko'pchiligini tajribada aniqlash mumkin. Lekin ishqoriy metallar va ishqoriy-yer metallar uchun E° qiymatlari faqat nazariy hisoblab topiladi, chunki bu metallar suv bilan o'zaro ta’sirlashmaydi.
Potensialning algebraik qiymati qancha kichik bo‘lsa, shu metallning qaytaruvchilik xususiyati shuncha kuchli va ionlarining oksidlash xususiyati shuncha kam bo‘ladi.

Bu qatordan ko'rinib turibdiki, litiy metali — eng kuchli qaytaruvchi, oltin — eng kuchsiz. Va, aksincha, oltin ioni Au3+ eng kuchli oksidlovchi, litiy ioni Li+ — eng kuchsiz bu xossalarning kuchayib borish.

Standart elektrod potensiallar qatorida har qaysi metall o'zidan keyingi metallarni tuzlarining eritmalaridan siqib chiqara oladi. Lekin bu hamma hollarda ham albatta siqib chiqaradi, degan so'z emas. Masalan, aluminiy misni mis (II) xlorid CuCL, eritmasidan siqib chiqaradi, lekin uni mis (II) sulfat CuCO^ eritmasidan amalda siqib chiqara olmaydi. Bunga sabab shuki, aluminiy sirtidagi himoya pardasini xlorid-ion С Г lar sulfat-ion SO§7 larga qaraganda tezroq yemiradi. Metallarni ularning tuzlari eritmalaridan ancha aktiv ishqoriy metallar va ishqoriiy-yer metallar tomonidan siqib chiqarilish reaksiyalarining tenglamalarini, ko'pincha, standart elektrod potensiallar qatori asosida yozadilar va, tabiiyki, xato qiladilar. Bu holda metallar siqib chiqarilmaydi, chunki ishqoriy metallar va ishqoriy-yer metallarning o'zi suv bilan reaksiyaga kirishadi.
Keltirilgan misollardan shunday xulosa chiqarish mumkin: standart elektrod potensiallar qatoridan foydalanishda ko‘rib chiqilayotgan jarayonlarning o‘ziga xos xususiyatlarini e’tiborga olish lozim. Eng asosiysi — shuni nazarda tutish kerakki, standart elektrod potensiallar qatorini suvdagi eritmalargagina tatbiq etish mumkin va ular suvli muhitda boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida metallarning kimyoviy aktivligini ko‘rsatadi. Har qanday galvanik elementning EYK ini standart elektrod potensiallar E° ning ayirmasidan hisoblab topish mumkin. Bunday EYK doimo musbat kattalik ekanligini nazarda tutish kerak. Shuning uchun algebraik qiymati katta bo'lgan elektrod potensialidan algebraik qiymati kichik bo‘lgan elektrod potensialini ayirish lozim. Masalan, mis — rux elementining EYKi standart sharoitlarda 0,34 - (—0,76)=1,1 V bo'ladi.