s che 1H

Miedź natomiast reaguje z kwasem azotowym^), ale jest to reakcja udenienift i redukcji. Reakcja ta zachodzi bez wydzielania wodoru.

3Cu + SHNOj    3Cu(N0₃)₂ + 2NO + 4H_aO

Położenie metalu w szeregu napięciowym warunkuje również kierunek reakcji zachO' dzących pomiędzy nim a roztworami jonów innych metali. Metal o potencjale bardziej ujemnym redukuje jony metalu o potencjale mniej ujemnym np.:

a)    reakcja żelaza z roztworem fliarcżanu(IV) miedzi(n)

cząsteczkowo:    Fe + CuS0₄ -* FeS0₄ + Cu

lub jonowo:    Fe + Cu²⁺ -» Fe²⁺+ Cu

Żelazo, które jest silniejszym reduktorem od miedzi, redukuje jony miedzi(II) i wypiera metaliczną miedź z roztworu soli. Reakcja odwrotna nie zachodzi.

b)    reakcja miedzi z roztworem azotanu(V) srebra(I)

cząsteczkowo:    Cu + 2ĄgN0₃ —> Cu(NO_?)₂ + 2Ag

lub jonowo:    Cu + 2Ag⁺ —> Cu^ł*+ 2Ag

W tym przypadku miedź jest silniejszym reduktorem niż srebro, a zatem redukuje jony srebi*(l) do srebra metalicznego.

12.1.3. SIŁA ELEKTROMOTORYCZNA OGNIWA

Ogniwo galwaniczne dostarcza energię elektryczną w następstwie procesów utleniania i redukcji, zachodzących w półogniwach. Elektroda półogriwa, w którym zachodzi proces utleniania:

Me —‘ Me*’ + ne

nazywana jest anodą, zaś elektroda półogniws, w którym następuje redukcja jonów metalu:

Me“" + ne —" Me

nazywana jest katodą

Różnica potencjałów elektrod (potencjałów półogniw) ogniwa otwartego (nie pracującego) nazywa się sttą elektromotoryczną ogniwa (SEM)

SEM - E = Ei-E₂

gdzie: Ei - potencjał katody,

Bi - potencjał anody'.

Na wartość SEM ogniwa ma także wpływ potencjał dyfuzyjny, powstający na granicy zetknięcia dwu roztworów (elektrolitów) Ma on jednak stosunkowo niewielką wartość, którą zwłaszcza w przypadku zastosowania klucza elektrolitycznego można pominąć Potencjał elektrody zależy od rodzaju metalu i stężenia jonów metalu w roztworze. Określa go wzór Nemsta:

RT

E = E. 4--—InC nF

gdzie: E - potencjał elektrody,

Eo - potencjał normalny elektrody.

R. - stała gazowa (8,314 JnolX), o - wartościowość jonu,

F - stała Faraday a (96 50 C/wal),

C - stężenie molowe jont

Powyższy wzór jest słuszny dla roztworów rozcieńczonych.

Przykład 1.

Obliczyć potencjał elekt rafy srebrowej zanurzonej w 1 • 10'⁵ molowym roztworze azolanu(V) srebra(l) (lemp. 20°Q. F*, = + 0,80 V.

E

F.

^ - El, •'

loglO^ = 0,51 V

_Aa. 2,303 8,314 203

. - 0.3)+—---^;-

*    1-96500

12.1,4. OGNIWO DANIFJ,LA(PI0lWOTire)

Rys. 12.3. Ogniwo Danidla

Ogniwo to stanowi układ złożony z elektrody Cynkowej (1) zanurzonej w roztworze siarczanu(VT) cynku (2) ora2 z elektrody miedzianej (3) zanurzonej w roztworze oarczanu(Vl) miedzi(ll) (4) Roztwory' mają jednakowe stężenia molowe i są połączone kluczem elektrolitycznym (5). Klucz elektrolityczny jest to rurka szklana w kształcie litery U napełniona stężonym wodnym roztworem chlorku lub azutanu(V) potasu zmieszana z żelem agar-agaru, który uniemożliwia wypłynięcie roztworu. Klucz elektrolityczny umożliwia ruch jonów, ale roztwory nie ulegają wymieszaniu.

Cynk, który ma potencjał ujemny, utlenia się i przechodzi w stan jonowy' ładując się ujemnie:

Zn —- Zn^> + 2 e

101