s 74

74

Dla reakcji utlenienia Au (od prawej do lewej) E° = - 1,42 (potencjał normalny), stąd AG = - nFE > O; reakcja pomiędzy kwasem nieutleniającym a zlotem nie zajdzie spon-

Potencjały elektrochemiczne metali różnią się nie tylko swą wielkością liczbową, ale też i znakiem.

—    Metale o dodatnim potencjale normalnym, tzw. metale szlachetne, są nieaktywne chemicznie.

—    Metale o ujemnym potencjale E°, aktywne chemicznie, reagują z kwasami, to znaczy roztwarzają się w kwasach według schematu:

Zn + 2 H₃0*-> Zn²* + 2H₂0 + H₂

—    Metal o niższym E° wypiera metal o wyższym E° z roztworu jego soli:

Zn + Fe²'-» Fe + Zn²*

Metale o dodatnim potencjale elektrochemicznym roztwarzają się jedynie w kwasach utleniających (np.: HN0₃, gorący stęż. H₂S0₄), przy czym proces ten związany jest zawsze z redukcją niemetalu wchodzącego w skład kwasu, jak np.:

3 Cu⁰ + 8 HN0₃-> 3 Cu(NOs)₂ + 2 NO + 4 H₂0

Powyższa reakcja jest możliwa, gdyż potencjał normalny reakcji redukcji jonu N0₃" jest wyższy niż potencjał normalny redukcji miedzi(II):

N0₃" + 3e~ + 4 H*-> NO + 2 H₂0 E° = +0,96V

Cu²* + 2e“-> Cu    E° = +0,34 V

Jeśli E° metalu ma wartość bardziej ujemną od -1 V, meta! ten ma zdolność wypierania wodoru z wody, powodując jej rozkład:

2H₂0 + 2e'-—> H₂ + 2 OH* E° = -0,83V

Tak np. działają litowce i dlatego też powierzchnia tych metali nie może stykać się z wodą lub wilgotnym powietrzem. Wyjątek stanowią Al i Mg, których powierzchnię pokrywa pasywacyjna warstwa tlenków, stanowiących zabezpieczenie od kontaktu z wilgocią.

Fakt, iż potencjały równowagowe metali różnią się tak znacznie, ma duże znaczenie praktyczne, m.in. leży u podstawy działania chemicznych źródeł prądu zwanych ogniwami galwanicznymi.

Jako przykład prostego ogniwa galwanicznego może służyć tzw. ogniwo Daniella. Zbudowane jest ono z dwu półogniw: miedzi zanurzonej do roztworu CuS0₄ oraz cynku zanurzonego do roztworu ZnS0₄. Oba pół-ogniwa połączone są za pomocą tzw. klucza elektrolitycznego lub porowatej przegrody zapobiegającej mieszaniu się roztworów. Schemat ogniwa przedstawiono na rys. 9.1.