Obraz (2624)

52

Podobnie można sporządzić diagram dia tworzenia się wodoru, tlenu, ozonu, nadtlenku wodoru i ich redukcji lub utleniania.

Interesuje nas również tworzenie diagramów Pourbabc dla układów heterogenicznych metali i ich związków w roztworach wodnych w zależności od potencjału i pH roztworu.

MarceI POURBAIX (1904-1989), profesor Vrije Urtiversildl. Brussels (Belgia : Centre Belge dT.tude de la Corrosion. Zajmował się stanami równowagowymi metali, ich soli i tlenków w roztworach elektrolitów. Wraz ze współpracownikami opracował „Atlas równowag elektrochemicznych" obejmujący .rarakterystykę większości metali i stopów oraz towarzyszących im roztworów elektrolitów.

Rys. 52. Diagram: potencjał - pH roztworu dla środowisk wodnych z podziałem na obszary kwasowe, zasadowe, utleniania i redukcji

Rozpatrzmy ten problem w miarę szczegółowo na przykładzie układu miedź-woda. W tym celu postępuje się w sposób następujący:

1.    Sporządza się wykaz wszystkich substancji, które mogą występować^- _: w danym układzie i znajdują się w odpowiednich tablicach (lub w szcze- r : golowej literaturze) wartości standardowych entalpii tworzenia (lub standar-— -dowych potencjałów chemicznych pf) dla wszystkich uwzględnionych substancji.

2.    Sporządza się tablicę tych wartości standardowych potencjałów chemicznych [J/mol] grupując oddzielnie rozpuszczalnik i substancje rozpuszczone, substancje stałe i inne ciekłe (oprócz wody) oraz substancje gazowe. Zaznacza się wartości pewne i wartości prawdopodobne*:

Tabela 5.1

Rozpuszczalnik	M l^J/mol]
Substancje rozpuszczone
H,0	• 237 190
H*	0
OH'	- 157 295
Cu”	- 50 210*
Cu^3'	-64 980
HCuO,-	- 256 980*
CuOj"	- 182 000
Cu^3-	-303 340
CuOj	-112 130
Substancje stale

Cu

Cu,O CuOH CuO Cu(OH)j i Cu,Oj

o

-    146 360 1192 000

-    127 200 -356 900

-    173 644

j Substancje gazowe
I °a	0
! H,	0
| CuH	+ 267 800*

3. Podaje się równania reakcji, w których substancje np. parami brać udział, uwzględniając ewentualny udział H₂C i elektronów (e):

aA + cH₂0 + ne <=> bB + mH ⁺

4. Reakcje należy grupować w następujący sposób: a) Reakcje homogeniczne, gdy wszystkie substancje są w

-    reakcje chemiczne, n = 0

-    reakcje elektrochemiczne, n#0.

Dla reakcji chemicznych mamy:

Z^vlg|Ąj = Ig-K

gdzie a_M jest aktywnością substancji w stanie równowagi

Yviz°

e K=--—

^B 2,303 RT

A i B mogą , jonów H ~

<5.15)

roztworze:

(5.16)

(5.17)