Dikkat! Aşağıdaki açıklama bir referans materyalidir, bu vinil çizelgede listelenmemiştir!
KÜÇÜK BİR METAL ELEKTROKİMYA DERSİ
Alkali metal klorür çözeltilerinin elektrolizi ve eriyik kullanılarak metal üretimi hakkında zaten bilgi sahibi olduk. Şimdi, sulu çözeltilerin, galvanik hücrelerin elektrokimyasının bazı yasalarını incelemek için birkaç basit deney yapalım ve ayrıca koruyucu galvanik kaplamaların üretimi ile tanışalım.
Modern dünyada elektrokimyasal yöntemler kullanılmaktadır. analitik Kimya, teorik kimyanın en önemli miktarlarını belirlemeye hizmet eder.
Son olarak, büyük hasara neden olan metal nesnelerin korozyonu ulusal ekonomi, çoğu durumda bir elektrokimyasal süreçtir.
METALLERİN GERİLİM ARALIĞI
Elektrokimyasal süreçleri anlamak için temel bağlantı, metallerin voltaj serisidir. Metaller, reaktif ile başlayan ve en az reaktif soy metallerle biten bir sıra halinde düzenlenebilir:
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Mg, Al, Be, Mn, Zn, Cr, Ga, Fe, Cd, Tl, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, As, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.
En son fikirlere göre, en önemli metaller ve hidrojen için bir dizi voltaj bu şekilde. Bir galvanik hücrenin elektrotları, bir sıranın herhangi iki metalinden yapılırsa, sıradaki malzeme üzerinde negatif bir voltaj görünecektir.
Gerilim değeri ( elektrokimyasal potansiyel) gerilim serisindeki elemanın konumuna ve elektrolitin özelliklerine bağlıdır.
Bir akım kaynağına ve elektriksel ölçüm cihazlarına ihtiyacımız olan birkaç basit deneyden voltaj serisinin özünü oluşturacağız.
Akımsız metal kaplamalar, "ağaçlar" ve "buz desenleri"
Yaklaşık 10 gr kristal bakır sülfatı 100 ml suda eritelim ve çözeltiye bir çelik iğne veya bir parça demir levha batıralım. (Ütüyü önce ince bir zımpara bezi ile parlatacak şekilde temizlemenizi öneririz.) Kısa bir süre sonra, ütünün üzeri kırmızımsı bir serbest bakır tabakası ile kaplanacaktır. Daha aktif demir, bakırı çözeltiden uzaklaştırır, demir iyonlar halinde çözülür ve bakır metal olarak serbest bırakılır. Çözelti demir ile temas ettiği sürece işlem devam eder. Bakır, ütünün tüm yüzeyini kapladığı anda pratik olarak duracaktır. Bu durumda oldukça gözenekli bir bakır tabaka oluşur, böylece akım kullanılmadan koruyucu kaplamalar elde edilemez.
Aşağıdaki deneylerde, küçük çinko şeritlerini ve kurşun kalayı bakır sülfat çözeltisine indireceğiz. 15 dakika sonra çıkarın, durulayın ve mikroskop altında inceleyin. Yansıyan ışıkta kırmızı olan ve serbest bırakılmış bakırdan oluşan güzel, buz benzeri desenleri görebiliriz. Burada da daha aktif metaller bakırı iyonik durumdan metalik duruma aktardı.
Buna karşılık bakır, voltaj serisinde daha düşük olan, yani daha az aktif olan metallerin yerini alabilir. İnce bir bakır levha şeridine veya düzleştirilmiş bir bakır tel üzerine (önceden yüzeyi parlak hale getirdikten sonra), birkaç damla gümüş nitrat çözeltisi uygularız. Çıplak gözle, yansıyan ışıkta mikroskop altında ince iğneler ve bitki desenleri (dendritler olarak adlandırılan) gibi görünen oluşan siyahımsı kaplamayı fark etmek mümkün olacaktır.
Çinkoyu akımsız izole etmek için daha aktif bir metal kullanmak gerekir. Su ile şiddetli bir şekilde etkileşime giren metaller hariç tutulduğunda, çinko üzerindeki gerilimler dizisinde magnezyum buluyoruz. Bir parça magnezyum bant üzerine veya ince bir elektron çipi üzerine birkaç damla çinko sülfat çözeltisi yerleştiririz. çinko sülfat çözeltisiseyreltik sülfürik asit içinde bir parça çinko çözerek elde ederiz. Çinko sülfat ile aynı anda birkaç damla denatüre alkol ekleyin. Magnezyum üzerinde, kısa bir süre sonra, özellikle mikroskop altında ince kristaller şeklinde ayrılan çinkoyu fark ederiz.
Genel olarak, voltaj serisinin herhangi bir üyesi, bir iyon şeklinde olduğu yerde çözeltiden zorlanabilir ve metalik duruma aktarılabilir. Ancak her türlü kombinasyonu denediğimizde hayal kırıklığına uğrayabiliriz. Bir alüminyum şerit bakır, demir, kurşun ve çinko tuzlarının çözeltilerine batırılırsa, bu metallerin üzerinde öne çıkması gerekir. Ancak bu gerçekleşmez. Arızanın nedeni, gerilim dizisindeki bir hatada değil, reaksiyonun özel bir şekilde engellenmesine dayanmaktadır. bu durum alüminyum yüzeyindeki ince oksit film nedeniyle. Bu tür çözümlerde alüminyuma pasif denir.
SAHNE ÖTESİNE BAKALIM
Devam eden süreçlerin modellerini formüle etmek için kendimizi katyonları dikkate almakla sınırlayabilir ve reaksiyona katılmadıkları için anyonları hariç tutabiliriz. (Ancak, anyonların türü biriktirme hızını etkiler.) Basitlik için, hem serbest kalmış hem de çözünmüş metallerin çift yüklü katyonlar verdiğini varsayarsak, şunu yazabiliriz:
Ben 1 + Ben 2 2+ = Ben 1 2+ + Ben 2
ayrıca, ilk deney için Me 1 = Fe, Me 2 = Сu.
Dolayısıyla süreç, her iki metalin atomları ve iyonları arasındaki yüklerin (elektronların) değişiminden oluşur. Demirin çözünmesini veya bakırın çökelmesini (ara reaksiyonlar olarak) ayrı ayrı ele alırsak, şunu elde ederiz:
Fe = Fe 2+ + 2 e --
cu 2+ + 2 e--=Cu
Şimdi, metalin suya veya bir tuz çözeltisine daldırıldığı, katyonun voltaj dizisindeki konumu nedeniyle değişiminin imkansız olduğu durumu düşünün. Buna rağmen metal, bir iyon şeklinde çözeltiye girme eğilimindedir. Bu durumda metal atomu iki elektron verir (eğer metal iki değerliyse), çözeltiye daldırılan metalin yüzeyi çözeltiye göre negatif yüklenir ve arayüzde bir çift elektrik tabakası oluşur. Bu potansiyel fark, metalin daha fazla çözünmesini engeller, böylece süreç kısa sürede durur.
Bir çözeltiye iki farklı metal daldırılırsa, ikisi de yüklenir, ancak daha az aktif olan, atomlarının elektronları ayırmaya daha az eğilimli olması nedeniyle biraz daha zayıftır.
Her iki metali de bir iletkenle bağlayın. Potansiyel fark nedeniyle, elektronların akışı daha aktif metalden daha az aktif olana doğru akacaktır, bu da elementin pozitif kutbunu oluşturur. Daha aktif metalin çözeltiye girdiği ve çözeltideki katyonların daha asil metal üzerine salındığı bir süreç gerçekleşir.
Galvanik hücrenin özü
Şimdi yukarıdaki biraz soyut akıl yürütmeyi birkaç deneyle örnekleyelim (ki bu da büyük bir basitleştirmedir).
İlk olarak 250 ml kapasiteli bir beheri ortasına %10 sülfürik asit çözeltisi ile doldurun ve çok küçük olmayan çinko ve bakır parçalarını içine daldırın. Her iki elektrota, uçları çözeltiye dokunmaması gereken bir bakır tel lehimliyoruz veya perçinliyoruz.
Telin uçları birbirine bağlı olmadığı sürece, hidrojen salınımının eşlik ettiği çinkonun çözünmesini gözlemleyeceğiz. Voltaj serisinden aşağıdaki gibi çinko, hidrojenden daha aktiftir, bu nedenle metal hidrojeni iyonik durumdan çıkarabilir. Her iki metal de elektriksel bir çift katman oluşturur. Elektrotlar arasındaki potansiyel farkı bir voltmetre ile tespit etmek en kolayıdır. Devredeki cihazı açtıktan hemen sonra ok yaklaşık 1 V gösterecektir, ancak daha sonra voltaj hızla düşecektir. 1 V'luk bir voltaj tüketen elemana küçük bir ampul bağlarsanız, o zaman yanar - ilk başta oldukça güçlü ve sonra parıltı zayıflar.
Cihazın terminallerinin polaritesine göre, bakır elektrotun pozitif bir kutup olduğu sonucuna varabiliriz. Bu, işlemin elektrokimyası dikkate alınarak bir cihaz olmadan bile kanıtlanabilir. Küçük bir beher veya bir test tüpü içinde doymuş bir sofra tuzu çözeltisi hazırlayalım, yaklaşık 0,5 ml fenolftalein indikatörü alkol çözeltisi ekleyin ve her iki elektrotu bir tel ile kapatarak çözeltiye daldırın. Negatif kutbun yakınında, katotta sodyum hidroksit oluşumunun neden olduğu hafif kırmızımsı bir renklenme gözlemlenecektir.
Diğer deneylerde, hücreye çeşitli metal çiftleri yerleştirilebilir ve ortaya çıkan voltaj belirlenebilir. Örneğin, magnezyum ve gümüş, bir dizi voltajda aralarındaki önemli mesafe nedeniyle özellikle büyük bir potansiyel farkı verirken, çinko ve demir, aksine, onda bir volttan daha az, çok küçük bir voltaj verecektir. Alüminyum kullanarak, pasifleştirme nedeniyle pratikte herhangi bir akım elde edemeyiz.
Tüm bu elemanlar veya elektrokimyacıların dediği gibi devreler, bir akım alındığında voltajın üzerlerine çok hızlı düşmesi dezavantajına sahiptir. Bu nedenle, elektrokimyacılar, gerilim kompanzasyon yöntemini kullanarak, yani başka bir akım kaynağının gerilimi ile karşılaştırarak, gerilimi kesilmiş durumda gerilimin gerçek değerini her zaman ölçerler.
Bakır-çinko elementindeki süreçleri daha ayrıntılı olarak ele alalım. Katotta çinko, aşağıdaki denkleme göre çözüme girer:
Zn = Zn2+ + 2 e --
Sülfürik asit hidrojen iyonları bakır anot üzerine boşaltılır. Çinko katottan telin içinden gelen elektronları bağlarlar ve bunun sonucunda hidrojen kabarcıkları oluşur:
2H + + 2 e-- \u003d H2
Kısa bir süre sonra bakır, ince bir hidrojen kabarcıkları tabakası ile kaplanacaktır. Bu durumda bakır elektrot hidrojen elektrotuna dönüşecek ve potansiyel farkı azalacaktır. Bu işleme elektrot polarizasyonu denir. Voltaj düşüşünden sonra hücreye bir miktar potasyum dikromat çözeltisi eklenerek bakır elektrotun polarizasyonu ortadan kaldırılabilir. Bundan sonra, potasyum dikromat hidrojeni suya oksitleyeceğinden voltaj tekrar yükselecektir. Potasyum dikromat bu durumda bir depolarizatör görevi görür.
Uygulamada, elektrotları polarize olmayan galvanik devreler veya depolarizörler eklenerek polarizasyonu ortadan kaldırılabilen devreler kullanılır.
Polarize olmayan bir elemente örnek olarak, geçmişte sıklıkla güncel bir kaynak olarak kullanılan Daniell elementini düşünün. Bu aynı zamanda bir bakır-çinko elementidir, ancak her iki metal de farklı çözeltilere daldırılır. Çinko elektrot, seyreltik (yaklaşık %20) sülfürik asit ile doldurulmuş gözenekli bir kil hücresine yerleştirilir. Kil hücresi, konsantre bir bakır sülfat çözeltisi içeren büyük bir beher içinde süspanse edilir ve altta bir bakır sülfat kristalleri tabakası vardır. Bu kaptaki ikinci elektrot, bir bakır levha silindiridir.
Bu eleman bir cam kavanozdan, piyasada bulunan bir kil hücreden (aşırı durumlarda, bir saksı kullanın, alttaki deliği kapatarak) ve uygun boyutta iki elektrottan yapılabilir.
Elemanın çalışması sırasında çinko, çinko sülfat oluşumu ile çözülür ve bakır elektrot üzerinde bakır iyonları salınır. Ancak aynı zamanda bakır elektrot polarize değildir ve eleman yaklaşık 1 V'luk bir voltaj verir. Aslında teorik olarak terminallerdeki voltaj 1,10 V'tur, ancak akımı alırken biraz daha düşük bir değer ölçüyoruz, çünkü ile elektrik direnci hücreler.
Akımı hücreden çıkarmazsak, çinko elektrotu sülfürik asit çözeltisinden çıkarmalıyız, aksi takdirde hidrojen oluşturmak üzere çözülür.
Gözenekli bir bölme gerektirmeyen basit bir hücrenin diyagramı şekilde gösterilmiştir. Çinko elektrot üstteki cam kavanozda, bakır elektrot ise altta bulunur. Tüm hücre, doymuş bir sodyum klorür çözeltisi ile doldurulur. Kavanozun dibine bir avuç bakır sülfat kristali döküyoruz. Elde edilen konsantre bakır sülfat çözeltisi, genel tuz çözeltisiyle çok yavaş karışacaktır. Bu nedenle hücrenin çalışması sırasında bakır elektrot üzerinde bakır açığa çıkacak ve hücrenin üst kısmında sülfat veya klorür formundaki çinko çözülecektir.
Piller artık neredeyse tamamen kuru piller kullanıyor, bu da kullanımı daha uygun. Ataları Leclanchet elementidir. Elektrotlar bir çinko silindir ve bir karbon çubuktur. Elektrolit, esas olarak amonyum klorürden oluşan bir macundur. Çinko hamur içinde çözünür ve kömür üzerinde hidrojen açığa çıkar. Polarizasyondan kaçınmak için karbon çubuk, içinde kömür tozu ve piroluzit karışımı bulunan bir keten torbaya indirilir. Karbon tozu elektrotun yüzeyini arttırır ve piroluzit, hidrojeni yavaşça oksitleyen bir depolarizatör görevi görür.
Doğru, piroluzitin depolarize etme yeteneği, daha önce bahsedilen potasyum dikromattan daha zayıftır. Bu nedenle kuru hücrelerde akım alındığında voltaj hızla düşer, bunlar " yorulmak"polarizasyon nedeniyle. Ancak bir süre sonra hidrojenin oksidasyonu piroluzit ile gerçekleşir. Böylece elementler" dinlenme", eğer bir süre akım geçmezseniz. Bunu bir ampul bağladığımız bir el feneri pilinde kontrol edelim. Lambaya paralel, yani doğrudan terminallere bir voltmetre bağlarız.
İlk başta voltaj yaklaşık 4,5 V olacaktır. (Çoğu zaman, bu tür pillerde, her biri teorik voltajı 1,48 V olan üç hücre seri olarak bağlanır.) Bir süre sonra voltaj düşecek, ampul zayıflayacaktır. Voltmetreyi okuyarak pilin ne kadar dinlenmesi gerektiğine karar verebiliriz.
olarak bilinen yenilenen elementler tarafından özel bir yer işgal edilir. akümülatörler. İçlerinde tersinir reaksiyonlar meydana gelir ve hücre deşarj olduktan sonra harici bir DC kaynağına bağlanarak yeniden şarj edilebilirler.
Şu anda, kurşun asitli piller en yaygın olanlarıdır; içlerinde elektrolit, içine iki kurşun levhanın daldırıldığı seyreltik sülfürik asittir. Pozitif elektrot kurşun dioksit PbO2 ile kaplanmıştır, negatif elektrot metalik kurşundur. Terminallerdeki voltaj yaklaşık 2,1 V'tur. Boşalırken, her iki plakada da kurşun sülfat oluşur ve bu da şarj sırasında tekrar metalik kurşuna ve kurşun peroksite dönüşür.
GALVANİK KAPLAMA UYGULAMASI
Sulu çözeltilerden metallerin çökeltilmesi elektrik akımı galvanik hücreler düşünüldüğünde karşılaştığımız elektrolitik çözünmenin tersi sürecidir. Öncelikle bakır kulometrede elektrik miktarını ölçmek için kullanılan bakırın çökelmesini inceleyelim.
Metal akım tarafından yatırılır
İki levha ince bakır levhanın uçlarını bükerek, bunları bir beherin veya daha iyisi küçük bir cam akvaryumun karşılıklı duvarlarına asıyoruz. Telleri terminallerle plakalara tutturuyoruz.
Elektrolit aşağıdaki tarife göre hazırlayın: 125 gr kristal bakır sülfat, 50 gr konsantre sülfürik asit ve 50 gr alkol (denatüre alkol), gerisi 1 litreye kadar sudur. Bunu yapmak için önce bakır sülfatı 500 ml suda çözün, ardından dikkatlice küçük porsiyonlarda ekleyin. sülfürik asit (Isıtıcı! Sıvı sıçrayabilir!), sonra alkolü dökün ve suyu 1 litre hacme getirin.
Kulometreyi hazırlanan solüsyonla dolduruyoruz ve devreye değişken direnç, ampermetre ve kurşun pil ekliyoruz. Direnç yardımıyla akımı, yoğunluğu elektrot yüzeyinin 0.02-0.01 A/cm2'si olacak şekilde ayarlıyoruz. Bakır levhanın alanı 50 cm 2 ise, akım gücü 0,5-1 A aralığında olmalıdır.
Bir süre sonra, açık kırmızı metalik bakır katotta (negatif elektrot) çökelmeye başlayacak ve bakır anotta (pozitif elektrot) çözeltiye girecektir. Bakır plakaları temizlemek için kulometreden yaklaşık yarım saat akım geçireceğiz. Daha sonra katodu çıkarıyoruz, filtre kağıdı ile dikkatlice kurutup doğru tartıyoruz. Hücreye bir elektrot yerleştiriyoruz, devreyi bir reosta ile kapatıyoruz ve örneğin 1 A gibi sabit bir akım sağlıyoruz. Bir saat sonra devreyi açıp kurumuş katodu tekrar tartıyoruz. Saatte 1 A akımda, kütlesi 1,18 g artacaktır.
Bu nedenle, bir çözeltiden geçerken 1 amper-saat'e eşit bir elektrik miktarı 1.18 g bakır açığa çıkarabilir. Veya genel olarak: salınan madde miktarı, çözeltiden geçen elektrik miktarı ile doğru orantılıdır.
Bir iyonun 1 eşdeğerini izole etmek için, çözeltiden elektrot yükü e ile Avogadro sayısının çarpımına eşit miktarda elektrik geçmek gerekir. N A:
e*N A \u003d 1.6021 * 10 -19 * 6.0225 * 10 23 \u003d 9.65 * 10 4 A * s * mol -1 Bu değer sembolü ile gösterilir F ve elektrolizin nicel yasalarını keşfeden kişinin adını almıştır. Faraday sayısı(Kesin değer F- 96 498 A * s * mol -1). Bu nedenle, bir çözümden belirli sayıda eşdeğeri izole etmek n e çözüm yoluyla, eşit miktarda elektrik F*n e A * s * mol -1. Diğer bir deyişle,
BT =F*n burada ben- akım, t akımın çözeltiden geçmesi için geçen süredir. Bölümde " Titrasyon Temelleri"Bir maddenin eşdeğerlerinin sayısının n e, eşdeğer sayı ile mol sayısının çarpımına eşittir:
n e = n*Z Sonuç olarak:
ben*t = F*n*Z
Bu durumda Z- iyon yükü (Ag + için Z= 1, Cu 2+ için Z= 2, Al 3+ için Z= 3, vb.). Mol sayısını kütlenin molar kütleye oranı olarak ifade edersek ( n = m / M), sonra elektroliz sırasında meydana gelen tüm süreçleri hesaplamanıza izin veren bir formül elde ederiz:
BT =F*m*Z / M
Bu formülü kullanarak akımı hesaplayabilirsiniz:
ben = F*m*Z/(t*M)\u003d 9.65 * 10 4 * 1.18 * 2 / (3600 * 63.54) A * s * g * mol / (s * mol * g) \u003d 0.996 A
Elektrik işi için oranı tanıtırsak W e-posta
W e-posta = u*ben*t ve W e-posta / sen = BT
o zaman gerilimi bilmek sen, hesaplayabilirsiniz:
W e-posta = F*m*Z*U/M
Belirli bir miktardaki bir maddenin elektrolitik salınımının ne kadar sürdüğünü veya belirli bir sürede ne kadar maddenin salınacağını da hesaplayabilirsiniz. Deney sırasında akım yoğunluğu belirtilen sınırlar içinde tutulmalıdır. 0,01 A / cm2'den az ise, bakır (I) iyonları kısmen oluşacağından çok az metal salınacaktır. Akım yoğunluğu çok yüksekse, kaplamanın elektrota yapışması zayıf olur ve elektrot çözeltiden çıkarıldığında parçalanabilir.
Pratikte, metaller üzerindeki galvanik kaplamalar, öncelikle korozyona karşı koruma sağlamak ve aynalı bir yüzey elde etmek için kullanılır.
Ek olarak, metaller, özellikle bakır ve kurşun, anodik çözünme ve ardından katotta ayırma (elektrolitik arıtma) ile rafine edilir.
Demiri bakır veya nikel ile kaplamak için önce nesnenin yüzeyini iyice temizlemelisiniz. Bunu yapmak için, elüsyonlu tebeşirle parlatın ve seyreltik bir kostik soda, su ve alkol çözeltisi ile sırayla yağdan arındırın. Nesne pasla kaplıysa, önceden %10-15'lik bir sülfürik asit çözeltisi içinde salamura edilmesi gerekir.
Temizlenmiş ürünü, katot görevi göreceği bir elektrolitik banyoya (küçük bir akvaryum veya beher) asacağız.
Bakır kaplama uygulama solüsyonu 1 litre suda 250 g bakır sülfat ve 80-100 g konsantre sülfürik asit içerir (Dikkat!). Bu durumda, bir bakır levha anot görevi görecektir. Anotun yüzeyi, kaplanmış nesnenin yüzeyine yaklaşık olarak eşit olmalıdır. Bu nedenle, bakır anotun banyoda katotla aynı derinlikte asılı olduğundan daima emin olmalısınız.
İşlem 3-4 V (iki pil) gerilimde ve 0,02-0,4 A/cm2 akım yoğunluğunda gerçekleştirilecektir. Banyodaki çözeltinin sıcaklığı 18-25 °C olmalıdır.
Anot düzlemi ile kaplanacak yüzeyin birbirine paralel olmasına dikkat ediniz. Karmaşık şekilli nesneleri kullanmamak daha iyidir. Elektroliz süresini değiştirerek farklı kalınlıklarda bakır kaplama elde etmek mümkündür.
Bu katmana başka bir metalin dayanıklı bir kaplamasını uygulamak için genellikle ön bakır kaplamaya başvurulur. Bu özellikle demir krom kaplama, çinko döküm nikel kaplama ve diğer durumlarda sıklıkla kullanılır. Bu amaç için gerçek, çok zehirli siyanür elektrolitleri kullanılır.
Nikel kaplama için bir elektrolit hazırlamak için, 450 ml su içinde 25 g kristalli nikel sülfat, 10 g borik asit veya 10 g sodyum sitratı çözün. Sodyum sitrat, 10 g sitrik asit çözeltisinin seyreltik bir kostik soda çözeltisi veya bir soda çözeltisi ile nötrleştirilmesiyle hazırlanabilir. Anot bir nikel plaka olsun, belki daha büyük alan, ve pili voltaj kaynağı olarak alın.
Değişken bir direnç yardımıyla akım yoğunluğunun değeri 0,005 A/cm2'ye eşit tutulacaktır. Örneğin, 20 cm2'lik bir nesne yüzeyi ile, 0,1 A'lık bir akım gücünde çalışmak gerekir. Yarım saatlik bir çalışmadan sonra, nesne zaten nikel kaplı olacaktır. Banyodan çıkarın ve bir bezle silin. Bununla birlikte, nikel kaplama işlemini kesintiye uğratmamak daha iyidir, çünkü bu durumda nikel tabakası pasifleşebilir ve sonraki nikel kaplama iyi yapışmaz.
Mekanik cilalama olmadan ayna parlaklığı elde etmek için, kaplama banyosuna parlatıcı katkı adı verilen bir katkı maddesi ekliyoruz. Bu tür katkı maddeleri, örneğin, tutkal, jelatin, şekerdir. Nikel banyosuna, örneğin birkaç gram şekere girebilir ve etkisini inceleyebilirsiniz.
Demir krom kaplama için bir elektrolit hazırlamak için (ön bakır kaplamadan sonra), 40 g CrO 3 kromik anhidriti (Dikkat! Zehir!) ve tam olarak 0,5 g sülfürik asidi 100 ml suda (hiçbir şekilde daha fazla değil!) çözeriz. İşlem, yaklaşık 0.1 A / cm2'lik bir akım yoğunluğunda ilerler ve alanı birkaç olması gereken bir anot olarak bir kurşun plaka kullanılır. daha az alan krom yüzey.
Nikel ve krom banyoları en iyi şekilde hafifçe ısıtılır (yaklaşık 35 °C'ye kadar). Krom kaplama elektrolitlerinin, özellikle uzun süreçli ve yüksek akım mukavemetli, sağlığa çok zararlı kromik asit içeren buharlar yaydığını lütfen unutmayın. Bu nedenle krom kaplama, cereyan altında veya açık havada, örneğin balkonda yapılmalıdır.
Krom kaplamada (ve daha az ölçüde nikel kaplamada), akımın tamamı metal biriktirme için kullanılmaz. Aynı zamanda hidrojen açığa çıkar. Bir dizi voltaj temelinde, hidrojenin önündeki metallerin sulu çözeltilerden hiç salınmaması, aksine daha az aktif hidrojenin salınması beklenir. Ancak burada, metallerin anodik çözünmesi durumunda olduğu gibi, hidrojenin katodik evrimi genellikle engellenir ve sadece yüksek voltajda gözlenir. Bu fenomene hidrojen aşırı gerilimi denir ve örneğin kurşun üzerinde özellikle büyüktür. Bu durum nedeniyle, bir kurşun pil çalışabilir. Pil şarj edildiğinde, katotta PbO 2 yerine hidrojen görünmelidir, ancak aşırı voltaj nedeniyle pil neredeyse tamamen şarj olduğunda hidrojen oluşumu başlar.
Metallerin elektrokimyasal aktivite serisi(bir dizi voltaj, bir dizi standart elektrot potansiyeli) - metallerin, metal katyon indirgeme yarı reaksiyonuna karşılık gelen standart elektrokimyasal potansiyellerini φ 0 artırma sırasına göre düzenlendiği bir dizi Me n+ : Me n+ + nē → Me
Metal aktivite serisinin pratik kullanımı
Pratikte, sulu tuz ve asit çözeltileri ile reaksiyonlarda metallerin kimyasal aktivitesinin karşılaştırmalı bir değerlendirmesi için ve elektroliz sırasında katodik ve anodik işlemlerin değerlendirilmesi için bir dizi voltaj kullanılır:
- Hidrojenin solundaki metaller, sağdaki metallerden daha güçlü indirgeme maddeleridir: ikincisini tuz çözeltilerinden uzaklaştırırlar. Örneğin, Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu etkileşimi yalnızca ileri yönde mümkündür.
- Hidrojenin solundaki sıradaki metaller, oksitleyici olmayan asitlerin sulu çözeltileriyle etkileşime girdiğinde hidrojenin yerini alır; en aktif metaller (alüminyum dahil) - ve su ile etkileşime girdiğinde.
- Hidrojenin sağındaki sıradaki metaller, oksitleyici olmayan asitlerin sulu çözeltileri ile normal koşullar etkileşime girme.
- Elektroliz sırasında, hidrojenin sağındaki metaller katotta serbest bırakılır; orta düzeyde aktiviteye sahip metallerin azalmasına hidrojen salınımı eşlik eder; en aktif metaller (alüminyuma kadar) normal koşullar altında sulu tuz çözeltilerinden izole edilemez.
Alkali metaller en aktif olarak kabul edilir:
- lityum;
- sodyum;
- potasyum;
- rubidyum;
- sezyum;
- fransiyum.
Metallerin aktivitesini analiz etmek için, ya metal voltajlarının elektrokimyasal serisini ya da Periyodik tablo. Metal ne kadar aktif olursa, elektronları o kadar kolay verir ve redoks reaksiyonlarında indirgeyici ajan olarak o kadar iyi olur.
Metallerin gerilimlerinin elektrokimyasal serisi.
Bazı oksitleyici ve indirgeyici ajanların davranış özellikleri.
a) indirgeyici maddelerle reaksiyonlarda oksijen içeren tuzlar ve klor asitleri genellikle klorürlere dönüşür:
b) Aynı elementin negatif ve pozitif oksidasyon durumuna sahip olduğu reaksiyona maddeler katılırsa, sıfır oksidasyon durumunda meydana gelirler (basit bir madde açığa çıkar).
İstenen yetenekler.
1. Oksidasyon durumlarının düzenlenmesi.
Unutulmamalıdır ki oksidasyon derecesi varsayımsal bir atomun yükü (yani koşullu, hayali), ancak ötesine geçmemelidir sağduyu. Tamsayı, kesirli veya sıfır olabilir.
1. Egzersiz:Maddelerin oksidasyon durumlarını düzenleyin:
2. Oksidasyon durumlarının düzenlenmesi organik madde.
Redoks işleminde çevrelerini değiştiren karbon atomlarının yalnızca oksidasyon durumlarıyla ilgilendiğimizi, karbon atomunun ve karbon olmayan ortamının toplam yükünün 0 olarak alındığını unutmayın.
Görev 2:Karbon olmayan ortamla birlikte daire içine alınmış karbon atomlarının oksidasyon durumunu belirleyin:
2-metilbüten-2: - = 
asetik asit: -
3. Asıl soruyu kendinize sormayı unutmayın: Bu reaksiyonda elektronları kim bağışlıyor, kim kabul ediyor ve bunlar neye dönüşüyor? Böylece elektronların hiçbir yerden gelmesi veya hiçbir yere uçmaması işe yaramaz.
Örnek:
Bu reaksiyonda, potasyum iyodür olabileceğini görmelisiniz. sadece indirgeyici ajan, böylece potasyum nitrit elektronları kabul edecek, düşürme oksidasyon derecesi.
Ayrıca, bu koşullar altında (seyreltik çözelti) nitrojen en yakın oksidasyon durumuna gider.
4. Elektronik bilanço hazırlamak, aşağıdaki durumlarda daha zordur: formül birimi madde, bir oksitleyici ajanın veya indirgeyici ajanın birkaç atomunu içerir.
Bu durumda elektron sayısı hesaplanarak yarı reaksiyonda bu dikkate alınmalıdır.
En yaygın sorun, potasyum dikromat oksitleyici bir ajan rolüne girdiğinde ortaya çıkar:
Çağırırken bu ikililer unutulamaz, çünkü denklemdeki belirli bir türdeki atom sayısını gösterirler.
Görev 3:Hangi katsayı önce ve önce konulmalı
Görev 4:Reaksiyon denklemindeki hangi katsayı magnezyumun önünde duracaktır?
5. Reaksiyonun hangi ortamda (asidik, nötr veya alkali) gerçekleştiğini belirleyin.
Bu, manganez ve kromun indirgenmesinin ürünleri hakkında veya reaksiyonun sağ tarafında elde edilen bileşiklerin türü ile yapılabilir: örneğin, gördüğümüz ürünlerde ise asit, asit oksit
- bu kesinlikle alkali bir ortam olmadığı anlamına gelir ve eğer metal hidroksit çökelirse kesinlikle asidik değildir. Ve elbette, sol tarafta metal sülfatlar görürsek ve sağda - kükürt bileşikleri gibisi yoktur - görünüşe göre, reaksiyon sülfürik asit varlığında gerçekleştirilir.
Görev 5:Her reaksiyondaki ortamı ve maddeleri belirleyin:
6. Suyun serbest bir gezgin olduğunu, hem reaksiyona katılabileceğini hem de oluşabileceğini unutmayın.
Görev 6:Su reaksiyonun hangi tarafında olacak? Çinko neye gidecek?
Görev 7:Alkenlerin yumuşak ve sert oksidasyonu.
Oksidasyon durumlarını yerleştirdikten sonra reaksiyonları ekleyin ve eşitleyin. organik moleküller:
(soğuk çözelti)
| (sulu çözelti) | ||
7. Bazen bir reaksiyon ürünü ancak elektronik bir terazi derleyerek ve hangi parçacıklara daha fazla sahip olduğumuzu anlayarak belirlenebilir:
Görev 8:Başka hangi ürünler mevcut olacak? Reaksiyonu ekleyin ve eşitleyin:
8. Reaksiyonda reaktifler neye dönüşür?
Öğrendiğimiz şemalar bu soruya bir cevap vermiyorsa, o zaman reaksiyondaki hangi oksitleyici ajan ve indirgeyici ajanın güçlü olduğunu veya olmadığını analiz etmemiz gerekiyor?
Oksitleyici orta kuvvette ise, örneğin sülfürü oksitleyebilmesi pek olası değildir, genellikle oksidasyon sadece kadar artar.
Tersine, eğer güçlü bir indirgeyici ajansa ve kükürdü 0'a kadar geri kazanabiliyorsa, o zaman sadece 0'a kadar.
Görev 9:Kükürt neye dönüşecek? Reaksiyonları ekleyin ve eşitleyin:
9. Reaksiyonda hem oksitleyici hem de indirgeyici madde olup olmadığını kontrol edin.
Görev 10:Bu reaksiyonda başka kaç ürün var ve hangileri?
10. Her iki madde de hem indirgeyici madde hem de oksitleyici madde özelliklerini sergileyebiliyorsa, bunlardan hangisini göz önünde bulundurmalısınız. daha fazla aktif oksidan. Sonra ikincisi restoratör olacak.
Görev 11:Bu halojenlerden hangisi oksitleyici ajan, hangisi indirgeyici ajandır?
11. Reaktiflerden biri tipik bir oksitleyici ajan veya indirgeyici ajansa, ikincisi ya oksitleyici ajana elektron bağışlayarak ya da indirgeyici ajandan kabul ederek “istediğini yapacaktır”.
Hidrojen peroksit içeren bir maddedir. çifte Doğa, bir oksitleyici ajan rolünde (ki bu daha karakteristiktir) suya geçer ve bir indirgeyici ajan olarak - serbest gaz halinde oksijene geçer.
Görev 12:Her reaksiyonda hidrojen peroksit nasıl bir rol oynar?
Denklemde katsayıların düzenlenme sırası.
Önce elektronik teraziden elde edilen katsayıları yazınız.
Bunları ikiye katlayabileceğinizi veya azaltabileceğinizi unutmayın. sadece bir arada. Herhangi bir madde hem ortam hem de oksitleyici ajan (indirgeyici ajan) olarak hareket ediyorsa, hemen hemen tüm katsayılar düzenlendiğinde daha sonra eşitlenmesi gerekecektir.
Hidrojen sondan bir önceki eşitlenir ve sadece oksijeni kontrol ederiz!
1. Görev 13:Ekle ve eşitle:
Oksijen atomlarını saymak için zaman ayırın! Endeksler ve katsayılar eklemek yerine çarpmayı unutmayın.
Sol ve sağ taraftaki oksijen atomlarının sayısı yakınsamalı!
Bu olmazsa (doğru saymak şartıyla), bir yerde bir yanlışlık vardır.
Olası hatalar.
1. Oksidasyon durumlarının düzenlenmesi: her maddeyi dikkatlice kontrol edin.
Genellikle aşağıdaki durumlarda yanılıyor:
a) metal olmayan hidrojen bileşiklerindeki oksidasyon durumları: fosfin - fosforun oksidasyon durumu - olumsuz;
b) organik maddelerde - atomun tüm ortamının dikkate alınıp alınmadığını tekrar kontrol edin;
c) amonyak ve amonyum tuzları - azot içerirler Her zaman bir oksidasyon durumuna sahiptir;
d) oksijen tuzları ve klor asitleri - içlerinde klor oksidasyon durumuna sahip olabilir;
e) peroksitler ve süperoksitler - içlerinde oksijenin oksidasyon durumu yoktur, olur ve hatta - hatta;
f) çift oksitler: 
- metalleri var iki farklı oksidasyon durumları, genellikle bunlardan sadece biri elektron transferinde rol oynar.
Görev 14:Ekle ve eşitle:
Görev 15:Ekle ve eşitle:
2. Elektron transferini hesaba katmadan ürün seçimi - yani, örneğin reaksiyonda, indirgeyici madde içermeyen sadece bir oksitleyici madde vardır veya bunun tersi de geçerlidir.
Örnek: Bir reaksiyonda genellikle serbest klor kaybolur. Elektronların manganeze uzaydan geldiği ortaya çıktı...
3. Kimyasal açıdan hatalı ürünler: Çevre ile etkileşime giren bir madde elde edilemez!
a) asidik bir ortamda metal oksit, baz, amonyak elde edilemez;
b) alkali bir ortamda asit veya asit oksit elde edilmez;
c) sulu bir çözeltide su ile şiddetli reaksiyona giren bir oksit veya hatta bir metal oluşmaz.
Görev 16:Tepkilerde bulun hatalıürünler, neden bu koşullar altında elde edilemediğini açıklayın:
Açıklamalı görevlere cevaplar ve çözümler.
1. Egzersiz:
Görev 2:
2-metilbüten-2: - =
asetik asit: -
Görev 3:
Dikromat molekülünde 2 krom atomu olduğu için 2 kat daha fazla elektron verirler - yani. 6.
Görev 5:
Ortam alkali ise, fosfor olacaktır. tuz şeklinde- Potasyum fosfat.
Görev 6:
çinko olduğundan amfoterik metal, alkali çözeltide oluşur hidroksokompleks. Katsayıların düzenlenmesinin bir sonucu olarak, ortaya çıkıyor. reaksiyonun sol tarafında su bulunmalıdır:sülfürik asit (2 molekül).
Görev 9:
(permanganat çözeltide çok güçlü bir oksitleyici ajan değildir; su geçer sağa ayarlama sırasında!)
(kons.)
(konsantre nitrik asit çok güçlü bir oksitleyici ajandır)
Görev 10:
bunu unutma manganez elektronları kabul eder, burada klor onları vermeli.
Klor, basit bir madde şeklinde salınır..
Görev 11:
Alt grupta metal olmayan ne kadar yüksekse, o kadar fazla aktif oksitleyici ajan, yani Klor, bu reaksiyonda oksitleyici ajandır. İyot, onun için en kararlı pozitif oksidasyon durumuna geçerek iyodik asit oluşturur.
Bir dizi voltajdan hangi bilgiler elde edilebilir?
Bir dizi voltaj metali yaygın olarak kullanılmaktadır. inorganik kimya. Özellikle, birçok reaksiyonun sonuçları ve hatta bunların uygulanma olasılığı, NRN'deki bazı metallerin konumuna bağlıdır. Bu konuyu daha ayrıntılı olarak tartışalım.
Metallerin asitlerle etkileşimi
Hidrojenin solundaki voltaj serisindeki metaller asitlerle - oksitleyici olmayan maddelerle reaksiyona girer. ERN'de H'nin sağında bulunan metaller yalnızca asitlerle - oksitleyici maddelerle (özellikle HNO3 ve konsantre H2S04 ile) etkileşime girer.
örnek 1. Çinko, hidrojenin solundaki NER'de bulunur, bu nedenle hemen hemen tüm asitlerle reaksiyona girebilir:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H2
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2
Örnek 2. Bakır, H'nin sağındaki ERN'de bulunur; bu metal "sıradan" asitlerle (HCl, H3P04 , HBr, organik asitler) reaksiyona girmez, ancak oksitleyici asitlerle (nitrik, konsantre sülfürik) etkileşime girer:
Cu + 4HNO 3 (kons.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Cu + 2H 2 SO 4 (kons.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Dikkatinizi önemli bir noktaya çekiyorum: metaller oksitleyici asitlerle etkileşime girdiğinde hidrojen değil, başka bileşikler açığa çıkıyor. Bu konuda daha fazlasını okuyabilirsiniz!
Metallerin su ile etkileşimi
Mg'nin solundaki voltaj dizisinde bulunan metaller, hidrojen salınımı ve bir alkali çözeltisinin oluşumu ile oda sıcaklığında zaten su ile kolayca reaksiyona girer.
Örnek 3. Sodyum, potasyum, kalsiyum, bir alkali çözeltisi oluşturmak için suda kolayca çözülür:
2Na + 2H20 \u003d 2NaOH + H2
2K + 2H20 = 2KOH + H2
Ca + 2H20 \u003d Ca (OH) 2 + H2
Hidrojenden magnezyuma (dahil) voltaj aralığında bulunan metaller bazı durumlarda su ile etkileşime girer, ancak reaksiyonlar belirli koşullar gerektirir. Örneğin, alüminyum ve magnezyum, yalnızca oksit filminin metal yüzeyinden çıkarılmasından sonra H2O ile etkileşime girmeye başlar. Demir, oda sıcaklığında su ile reaksiyona girmez, ancak su buharı ile etkileşir. Kobalt, nikel, kalay, kurşun, yalnızca oda sıcaklığında değil, ısıtıldığında da H 2 O ile pratik olarak etkileşime girmez.
ERN'nin sağ tarafında bulunan metaller (gümüş, altın, platin) hiçbir koşulda su ile reaksiyona girmez.
Metallerin sulu tuz çözeltileri ile etkileşimi
Aşağıdaki reaksiyon türleri hakkında konuşacağız:
metal (*) + metal tuzu (**) = metal (**) + metal tuzu (*)
Bu durumda yıldızların metalin değerliliğini değil oksidasyon derecesini göstermediğini, ancak sadece 1 No'lu metal ile 2 No'lu metal arasında ayrım yapmamıza izin verdiğini vurgulamak isterim.
Böyle bir reaksiyonun gerçekleşmesi için aynı anda üç koşulun karşılanması gerekir:
- sürece dahil olan tuzlar suda çözünür olmalıdır (çözünürlük tablosunu kullanarak bunu kontrol etmek kolaydır);
- metal (*), metalin (**) solunda bir dizi voltajda olmalıdır;
- metal (*) su ile reaksiyona girmemelidir (bu da ERN tarafından kolayca kontrol edilir).
Örnek 4. Birkaç tepkiye bakalım:
Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu
K + Ni(NO 3) 2 ≠
İlk reaksiyonun uygulanması kolaydır, yukarıdaki koşulların tümü karşılanır: bakır sülfat suda çözünür, çinko ERN'de bakırın solundadır, Zn su ile reaksiyona girmez.
İkinci reaksiyon imkansızdır, çünkü ilk koşul karşılanmaz (bakır (II) sülfür pratik olarak suda çözünmez). Üçüncü reaksiyon mümkün değildir, çünkü kurşun demirden daha az aktif bir metaldir (NRN'de sağda bulunur). Son olarak, potasyum su ile reaksiyona girdiği için dördüncü işlem nikel çökelmesine neden OLMAYACAKTIR; ortaya çıkan potasyum hidroksit, bir tuz çözeltisi ile reaksiyona girebilir, ancak bu tamamen farklı bir işlemdir.
Nitratların termal ayrışma süreci
Nitratların tuz olduğunu unutmayın. Nitrik asit. Tüm nitratlar ısıtıldığında ayrışır, ancak bozunma ürünlerinin bileşimi farklı olabilir. Kompozisyon, metalin gerilim dizisindeki konumu ile belirlenir.
Magnezyumun solundaki NER'de bulunan metallerin nitratları, ısıtıldığında karşılık gelen nitrit ve oksijeni oluşturur:
2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2
Mg ila Cu dahil bir dizi voltajda bulunan metal nitratların termal ayrışması sırasında metal oksit, NO2 ve oksijen oluşur:
2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2
Son olarak, en az aktif metallerin (bakırın sağındaki NER'de bulunur) nitratların ayrışması sırasında metal, nitrojen dioksit ve oksijen oluşur.
"Elektrot maddesi - çözelti" potansiyel farkı, sadece bir maddenin (hem metaller hem demetal olmayanlar) iyonlar şeklinde çözeltiye geçer, yani. karakterleriyonun OB yeteneği ve buna karşılık gelen madde ile.
Bu potansiyel fark denirElektrot potansiyeli.
Ancak, böyle bir potansiyel farkı ölçmek için doğrudan yöntemlermevcut değil, bu yüzden onları bunlarla ilgili olarak tanımlamaya karar verdik.sözde standart hidrojen elektrotu, potansiyeldeğeri koşullu olarak sıfır olarak alınan (genelliklereferans elektrot). Standart hidrojen elektrotu şunlardan oluşur:kon ile bir asit çözeltisine daldırılmış bir platin plakadaniyon konsantrasyonu H + 1 mol/l ve bir gaz jeti ile yıkanırstandart koşullar altında hidrojen.
Standart bir hidrojen elektrotunda bir potansiyelin ortaya çıkması aşağıdaki gibi hayal edilebilir. Platin tarafından adsorbe edilen gaz halindeki hidrojen atomik duruma geçer:
H22H.
Arasında atomik hidrojen plakanın yüzeyinde oluşan, çözeltideki hidrojen iyonları ve platin (elektronlar!) dinamik denge durumunu gerçekleştirir:
HH + + e.
Genel süreç şu denklemle ifade edilir:
H 2 2H + + 2e.
Platin redoksta yer almaz ve işlem, ancak sadece bir atomik hidrojen taşıyıcısıdır.
1 mol / l'ye eşit bir metal iyon konsantrasyonuna sahip tuzunun bir çözeltisine batırılmış bir metal levha, standart bir hidrojen elektrotuna bağlanırsa, galvanic hücre. Elektrik hareket gücü bu eleman(EMF), 25 ° C'de ölçülür ve genellikle E 0 olarak gösterilen metalin standart elektrot potansiyelini karakterize eder.
H 2 / 2H + sistemi ile ilgili olarak, bazı maddeler oksitleyici ajanlar, diğerleri ise indirgeyici ajanlar gibi davranacaktır. Şu anda, indirgeyici veya oksitleyici ajanların elektronları bağışlama veya yakalama konusundaki göreceli yeteneklerini karakterize eden hemen hemen tüm metallerin ve birçok metal olmayanın standart potansiyelleri elde edilmiştir.
Hidrojene göre indirgeyici ajan olarak hareket eden elektrotların potansiyelleri “-” işaretine sahiptir ve “+” işareti oksitleyici ajan olan elektrotların potansiyellerini gösterir.
Metalleri standart elektrot potansiyellerine göre artan sırada düzenlerseniz, sözde metallerin elektrokimyasal voltaj serisi:
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, A l, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, B ben , С u , Hg , А g , Р d , Р t , А u .
Bir dizi voltaj karakterize eder Kimyasal özellikler metaller.
1. Metalin elektrot potansiyeli ne kadar negatif olursa, indirgeme yeteneği o kadar büyük olur.
2. Her metal, kendisinden sonraki metal gerilimleri serisindeki metalleri tuz çözeltilerinden uzaklaştırabilir (geri yükleyebilir). Tek istisnalar alkalidir ve alkali toprak metalleri tuzlarının çözeltilerinden diğer metal iyonlarını geri kazanmaz. Bunun nedeni, bu durumlarda metallerin su ile etkileşiminin reaksiyonlarının daha hızlı ilerlemesidir.
3. Negatif standart elektrot potansiyeline sahip tüm metaller, yani. hidrojenin solundaki metallerin gerilim dizisinde yer alır, onu asit çözeltilerinden uzaklaştırabilir.
Sunulan serinin metallerin ve tuzlarının davranışını yalnızca sulu çözeltiler potansiyeller, bir veya başka bir iyonun çözücü molekülleri ile etkileşiminin özelliklerini dikkate aldığından. Bu nedenle elektrokimyasal seri lityum ile başlarken, kimyasal olarak daha aktif rubidyum ve potasyum, lityumun sağında yer alır. Bunun nedeni, diğer alkali metal iyonlarına kıyasla lityum iyon hidrasyon işleminin olağanüstü yüksek enerjisidir.
Standart redoks potansiyelinin cebirsel değeri, karşılık gelen oksitlenmiş formun oksidatif aktivitesini karakterize eder. Bu nedenle, standart redoks potansiyellerinin değerlerinin karşılaştırılması, şu soruyu cevaplamamızı sağlar: bu veya bu redoks reaksiyonu gerçekleşir mi?
Halojenür iyonlarının serbest halojenlere oksidasyonunun tüm yarı reaksiyonları
2 Cl - - 2 e \u003d C l 2 E 0 \u003d -1,36 V (1)
2 Br - -2e \u003d B r 2 E 0 \u003d -1.07 V (2)
2I - -2 e \u003d I 2 E 0 \u003d -0,54 V (3)
oksitleyici ajan olarak kurşun oksit kullanıldığında standart koşullar altında gerçekleştirilebilir ( IV ) (E 0 = 1.46 V) veya potasyum permanganat (E 0 = 1.52 V). Potasyum dikromat kullanırken ( E0 = 1.35 V) sadece (2) ve (3) reaksiyonları gerçekleştirilebilir. Son olarak, oksitleyici bir ajan olarak nitrik asit kullanımı ( E0 = 0.96 V), iyodür iyonlarının katılımıyla yalnızca yarı reaksiyona izin verir (3).
Bu nedenle, belirli bir redoks reaksiyonunun olasılığını değerlendirmek için nicel kriter, oksidasyon ve indirgeme yarı reaksiyonlarının standart redoks potansiyelleri arasındaki farkın pozitif değeridir.