Курсовая работа: Молибден

10.2. Опишите процесс измерения стандартного электродного потенциала данного металла Мо и дайте термодинамический расчет этой величины.

Для измерения величины стандартного электродного потенциала металлического электрода, данный электрод соединяют с водородным электродом проводником первого рода. При замыкании электрической цепи вследствие разности электродных потенциалов начнется движение электронов от электрода с меньшим потенциалом (обладающие избытком электронов) к электроду с большим потенциалом (обладающим меньшим количеством электронов). Так, если в качестве измеряемого электрода выступает молибден, то движение электронов будет направлено от платины к молибдену. Увеличение количества электронов на молибденовой пластине будет смещать равновесие в сторону выхода катионов молибдена из раствора, а следовательно на молибденовом электроде будет протекать процесс восстановления.

Мо^{3 +} + 3e → Мо⁰

На водородном электроде молекулы Н₂ отдают электроны и окисляются.

Н₂ - 2е → 2Н⁺

Суммарную реакцию можно записать в виде:

2Мо^{3 +} +3Н₂ → 2Мо⁰ + 2Н⁺

Принято считать электрод, на котором протекает процесс окисления – анодом, а на котором процесс восстановления – катодом. Зная величину ЭДС, измеренную в такой системе, можно легко вычислить потенциал электрода. Так как в рассматриваемом процессе анодом является водородный электрод, а φ⁰ (2H⁺ /H₂ ) = 0

- φА = ЭДС

Если потенциал измеряемого электрода больше водородного, то движение электронов направлено от платины к металлу и величина потенциала электрода будет положительной.

φ⁰ (Мо³⁺ /Мо⁰ ) = -0,2 В

Мо^{3 +} + 3e → Мо⁰

G^o = nFE^o

Тогда мы получим: , поскольку для молибдена, как для простого вещества:

Для водорода:

То тогда:

Мы рассчитали стандартный электродный потенциал для молибдена.

10.3. Составьте и опишите схему гальванического элемента из металлического электрода данного металла и электродной системы С,

Гальванический элемент состоит из катода и анода. Одним из электродов в нашем случае будет молибденовый электрод, другим электродом будет инертный угольный электрод.

Запишем схему гальванического элемента.

Гальванический элемент состоит из молибденовой пластины опущенной в раствор соли, что содержит ионы V³⁺ и H⁺ . поскольку РН <7. Угольный электрод опущен в раствор, что содержит ионы . Между электродами расположена диафрагма, которая пропускает ионы, но не дает смешиваться электродным растворам. Если электрическая цепь разделена, то в приэлектродных пространствах быстро наступает равновесие.

Молибденовая пластинка в гальваническом элементе легко отдает свои катионы в раствор, тогда она будет окислятся.

Каждый ион молибдена, переходя в раствор, оставляет на пластинке три электрона. Из-за этого пластинка получит отрицательный заряд. На угольном электроде будут проходить процессы восстановления: