Scan0004 (60)

Na początku szeregu znajdują się metale o największej reaktywności, a na końcu szeregu - metale szlachetne, a więc o najniższej aktywności chemicznej.

W celu wyznaczenia potencjału elektrodowego dowolnej elektrody metalicznej należy połączyć badaną elektrodę ze standardową elektrodą wodorową za pomocą klucza elektrolitycznego (rys. 11.4). Klucz elektrolityczny to rurka szklana wypełniona roztworem KCI. Otrzymana liczbowa wartość SEM takiego ogniwa, gdy stężenie soli wynosi 1 mol/dm³, jest potencjałem standardowym badanej elektrody, ponieważ potencjał standardowej elektrody wodorowej przyjęto za równy zero. Gdy badana elektroda ma wyższy potencjał elektrodowy niż standardowa elektroda wodorowa, to oznaczamy go znakiem    a jeżeli niższy to znakiem

Rys. 11.4. Schemat ogniwa do pomiarów potencjałów standardowych metali: 1 - badany metal (Zn), 2 - standardowa elektroda wodorowa, 3 - klucz elektrolityczny, 4 - roztwór soli badanego metalu (ZnCk), 5 - roztwór kwasu solnego

Eogniwa = E_red - E_uti = 0,76 = 0 - (-0,76) [V]

ⁿZn/Zn²⁺

= -0,76 V (patrz tabela 11.1.)

Ułożenie potencjałów standardowych metali według wzrastającej wartości potencjału daje tzw. szereg napięciowy metali.

Elektroda	Reakcja elektrodowa	Potencjał standardowy [V]
K/K^+	K = K^+ + e	-2,92
Ca/Ca^2+	Ca = Ca^2+ + 2e	-2,84
Na/Na^+	Na = Na^+ + c	-2,71
Mg/Mg^2+	Mg = Mg^2+ + 2e	-2,37
Al/Al^3+	Al = Al^3+ + 3e	-1,66
Zn/Zn^2+	Zn = Zn^2+ + 2e	-0,76
Cr/Cr^3+	Cr = Cr^3+ + 3e	-0,71
Fe/Fe^2+	Fe = Fe^2+ + 2e	-0,44
Cd/Cd^2+	Cd = Cd^2+ +2e	-0,43
Co/Co^2+	Co = Co^2++ 2e	-0,25
Ni/Ni^2+	Ni = Ni^2+ + 2e	-0,24
Sn/Sn^24	Sn = Sn^2+ + 2e	-0,14
Pb/Pb^2+	Pb = Pb^2+ + 2e	-0,13
H2/2H^+	H2 = 2H^+ + 2e	0,0000
Cu/Cu^2+	Cu^2+ + 2e = Cu	0,34
Hg/Hg^2+	Hg^2+ + 2e = Hg	0,85
Ag/Ag^+	Ag^+ + e = Ag	0,80
Au/Au^3+	Au^3+ + 3e = Au	1,42

11.4. Podstawowe wnioski wynikające r szeregu napięciowego metali

Nzeregu napięciowego metali wynikają następujące wnioski:

1.    Metale o ujemnym potencjale standardowym są aktywne chemicznie _; (nieszlachetne), łatwo tracą swoje elektrony, przechodząc w formie jonów do roztworu (utleniająsię), trudno natomiast się redukują. Najaktywniejsze metale (np. K, Na) wypierają z wody wodór i powstają wodorotlenki alkaliczne (NaOH, KOH), dobrze rozpuszczalne w wodzie. W przypadku innych metali (Mg, Al, Zn) tlenki lub wodorotlenki pokrywają powierzchnię metalu, co hamuje, a nawet uniemożliwia, przebieg takiej reakcji.

2.    Metale o dodatnich potencjałach standardowych (szlachetne) są bierne chemicznie tym bardziej, im wyższy jest ich potencjał standardowy; trudno zatem je otrzymać w formie jonowej -trudno je utlenić.

V Metale o niższym potencjale standardowym wypierają z roztworów metale o wyższym potencjale. Każdy metal jest reduktorem w stosunku do metali stojących za nim w szeregu napięciowym, a utleniaczem wzglądem metali stojących przed nim w szeregu (według rosnącego potencjału ■.tam!,nilowego), np gd\ ,mi u vm v met uliczny cynk w roztworze soli miedzi to /iu hml i mil i ja