Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 298 к

	Е0, В		Электродная реакция	Е0, В
Li+ + e- → Li0	- 3,05		Sn+2 + 2e- → Sn0	- 0,14
К+ + е- → К0	- 2,93		Pb2+ + 2е- → Pb0	- 0,13
Са2+ + 2е- → Са0	- 2,87		2H+ + 2e- → H20	0,00*
Na+ + e- → Na0	- 2,71		Bi3+ + 3e → Bi0	+ 0,22
Mg2+ + 2e- → Mg0	-2,36		Cu2+ + 2е- → Cu0	+ 0,34
Al3+ + 3e- → Al0	- 1,66		Ag+ + e- → Ag0	+ 0,80
Mn2+ + e- → Mn0	-1,18		S0 + 2e- → S2-	- 0,45
Zn2+ + 2e- → Zn0	- 0,76		J2 + 2е- → 2 J-	+ 0,54
Cr+3 + 3e- → Cr0	- 0,74		Br02 + 2e- → 2 Br -	+ 1,06
Fe+2 + 2e- → Fe0	- 0,44		S2O82- + 2e- → 2 SO42-	+ 2,01
Cd+2 + 2e-→ Cd0	- 0,40		F02 + 2e- → 2 F-	+ 2,87
Co2+ + 2e- → Co0	- 0,28		Cl20 + 2e- → 2 Cl-	+ 1,36
Ni2+ + 2e- → Ni0	- 0,25		O20 + H2O + 4e- → 4 OH-	+1,23**

В нейтральном растворе (рН=7) ^*ЕН⁺/0,5∙Н⁰₂ = - 0,41 В,

^**Е0,5∙О₂, Н₂О/2ОН^- = + 0,82 В.

Величина электродного потенциала зависит от природы металла, температуры и концентрации ионов данного металла в растворе. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:

(5.1)

Или, перейдя к десятичному логарифму и подставив численные значения газовой постоянной R и постоянной Фарадея F:

, (5.2)

где n – число электронов, участвующих в процессе окисления.

Основываясь на величине электродных потенциалов, можно сделать следующие выводы:

1. Чем отрицательнее значение ЕМеⁿ⁺/Me⁰, тем более активным является металл, то есть тем большей восстановительной способностью он обладает и тем меньшую окислительную способность проявляет его катион.

2. Все металлы, имеющие отрицательный электродный потенциал, вытесняют газообразный водород из растворов кислот (кроме HNO₃ и концентрированной H₂SO₄).

3. Любой более активный металл вытесняет катион менее активного металла из раствора его солей.

Гальванический элемент – устройство, в котором химическая энергия (энергия окислительно-восстановительной реакции) преобразуется в электрическую.

Простейший гальванический элемент состоит из двух электродов, погруженных в растворы собственных солей. Проводник второго рода (электролитический мостик или пористая перегородка) замыкает внутреннюю цепь, проводник первого рода соединяет электроды, по нему электроны от более активного металла перетекают к менее активному металлу.

Более активный металл в гальваническом элементе является анодом, на нем идёт процесс окисления: Me⁰ –→ Meⁿ⁺ + nе^-. Менее активный металл является катодом, на нём идёт процесс восстановления: Meⁿ⁺+ nе^- → Me⁰.

Важнейшей характеристикой гальванического элемента является величина электродвижущей силы (ЭДС – это максимальная разность потенциалов электродов).

Величина ЭДС всегда имеет положительное значение и рассчитывается по формуле ЭДС = Е_катода - Е_анода.