Диаграмма Латимера
Диаграмма Латимера химического элемента представляет собой сводку стандартных данных электродного потенциала этого элемента. Этот тип диаграмм назван в честь Венделла Митчелла Латимера (1893–1955), американского химика.
Строительство
[ редактировать ]На диаграмме Латимера, поскольку по соглашению окислительно-восстановительные реакции показаны в направлении восстановления (присоединения электронов ), наиболее сильно окисленная форма элемента находится на левой стороне, с последовательно более низкими степенями окисления - на правой стороне. Виды соединены стрелками, а под каждой стрелкой написано числовое значение стандартного потенциала (в вольтах ) восстановления. Например, для кислорода виды будут располагаться в порядке O 2 (0), H 2 O 2 (–1), H 2 O (-2):
Стрелка между O 2 и H 2 O 2 имеет над ней значение +0,68 В, это указывает на то, что стандартный электродный потенциал для реакции:
- О 2 ( г ) + 2 Н + + 2 и − ⇄ H 2 O 2 ( водн .)
составляет 0,68 вольт.
Приложение
[ редактировать ]Диаграммы Латимера могут использоваться при построении диаграмм Фроста как краткое изложение стандартных электродных потенциалов относительно элемента. Поскольку ∆r G тот = -n F E тот , электродный потенциал представляет собой изменение энергии Гиббса для данного восстановления. Сумма изменений энергии Гиббса для последующих восстановлений (например, от O 2 до H 2 O 2 , затем от H 2 O 2 до H 2 O) такая же, как изменение энергии Гиббса для общего восстановления (т.е. от O 2 до H 2 O). H 2 O), в соответствии с законом Гесса . Это можно использовать для нахождения электродного потенциала для несмежных видов, что дает всю информацию, необходимую для диаграммы Фроста .
Следует подчеркнуть, что стандартные потенциалы восстановления не являются аддитивными величинами. Их нельзя напрямую просуммировать или вычесть из значений в вольтах, указанных на диаграмме Латимера. При необходимости их расчет необходимо провести по разности свободных энергий Гиббса. Самый простой способ — просто использовать энергии (нЭ), непосредственно выраженные в электрон-вольтах (эВ), поскольку постоянная Фарадея F и знак минус упрощают обе части уравнения. Итак, значения Е в вольтах необходимо просто умножить на число (n) электронов, перешедших в рассматриваемой полуреакции. Поскольку постоянная Фарадея может исчезнуть из уравнения, нет необходимости рассчитывать Δ r G тот выражается в джоулях.
Простое изучение диаграммы Латимера также может указать, будет ли вид непропорциональным в растворе в условиях, для которых заданы электродные потенциалы: если потенциал справа от вида выше, чем потенциал слева, он будет непропорциональным. Поэтому перекись водорода H 2 O 2 нестабилен и диспропорционален по O 2 и Н 2 О.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Аткинс, Питер; Овертон, Тина (2010). «5. Окисление и восстановление: схематическое представление потенциальных данных §5.12 Диаграммы Латимера». Неорганическая химия Шрайвера и Аткинса . ОУП Оксфорд. стр. 162–163. ISBN 978-0-19-923617-6 .
- Ригер, PH (1993). «§1.3 Некоторые варианты использования стандартных потенциалов: диаграммы Латимера» . Электрохимия . Спрингер. п. 18. ISBN 978-0-412-04391-8 .
 | Эта электрохимии статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |