Электрохимия и окислительно-восстановительные процессы
Перенос электронов связывает химическое превращение с электрической энергией.
1. Язык ОВР
Окисление — отдача электронов и повышение степени окисления. Восстановление — принятие электронов и понижение степени. Восстановитель отдаёт электроны и окисляется; окислитель принимает электроны и восстанавливается. Число отданных и принятых электронов одинаково.
- Разделите окисление и восстановление.
- Уравняйте атомы, кроме O и H.
- В кислой среде уравняйте O с помощью $H_2O$, H с помощью $H^+$, заряд электронами.
- В щелочной среде нейтрализуйте $H^+$ ионами $OH^-$.
- Умножьте полуреакции до равного числа электронов, сложите и сократите.
2. Гальванические элементы
Самопроизвольная ОВР даёт электрическую работу, если полуреакции разделены. На аноде идёт окисление, на катоде восстановление. В гальваническом элементе анод отрицателен, катод положителен. Электроны идут по внешней цепи от анода к катоду, солевой мостик сохраняет электронейтральность. Запись: $Zn|Zn^{2+}||Cu^{2+}|Cu$.
$E^\circ_{яч}=E^\circ_{катода}-E^\circ_{анода}$. Положительное значение соответствует самопроизвольности в стандартных условиях. Потенциал — интенсивная величина, его не умножают на коэффициенты.