главная > справочник > химическая энциклопедия:

Электрохимический ряд напряжений

Электрохимический ряд напряжений, последовательность расположения электродов в порядке возрастания их стандартных электродных потенциалов.

Металлические электроды в водном растворе электролита образуют следующий электрохимический ряд напряжений: Li, К, Rb, Ba, Sr, Ca, Na, Се, Mg, Be, Al, Ti, Mn, V, Zn, Cr, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Sn, Pb, H₂, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, O₂, Au. Для сравнения включены водородный электрод (Pt, H₂[l атм] | Н⁺ ), потенциал которого при давлении водорода 1,01 x 10⁵ Па и термодинамической активности а ионов Н⁺ в водном растворе, равной 1, при всех температурах принимается равным нулю (потенциалопределяющая реакция Н⁺ + е ¹/₂Н₂, где е - электрон) и кислородный электрод (потенциалопределяющая реакция О₂ + 2Н₂О + 4е 4ОН^-).

Электрохимический ряд напряжений позволяет судить о термодинамической возможности протекания тех или иных электродных процессов. Металл с более отрицательным потенциалом может вытеснять металл с менее отрицательным потенциалом из растворов его солей, растворяясь при этом. Металлы, имеющие отрицательный стандартный потенциал по сравнению с водородным электродом (так называемые электроотрицательные металлы), в растворах с не слишком большой термодинамической активностью ионов металла имеют более отрицательный потенциал, чем водородный электрод в сильнокислых растворах. Поэтому при замыкании такого электрода с водородным между ними протекает ток, металл растворяется, а на водородном электроде выделяется водород.

Электроотрицательные металлы термодинамически неустойчивы в водных растворах (их наз. неблагородными металлами) и осаждаются на катоде при более отрицательном потенциале, чем потенциал выделения Н₂.

Металлы, потенциал которых менее положительный, чем у кислородного электрода, термодинамически неустойчивы в контакте с О₂ (или воздухом) и водой. Поэтому электрохимический ряд напряжений служит для ориентировочных оценок скорости электрохимической коррозии в водных растворах при обычных температурах, а также для выбора безопасных контактных пар (гальванических пар) разнородных металлов. Если металл электроотрицательнее, чем Н₂, то может идти активный коррозионный процесс.

Практическая реализация электродных процессов определяется наряду с термодинамическими также и кинетическими факторами.

Положение в электрохимическом ряду напряжений металлов, образующих ионы разного заряда, зависит от природы соответствующих ионов. Аналогичные ряды напряжений можно построить для неметаллических и редокс-электродов (окислит.-восстановительных).

О. А. Петрий.