= 0,5 В· + 2 В· - = - 220569 Дж/моль
У загальному вигляді електродний процес можна записати як:
В
За основним законом термодинаміки електрохімічних систем:
(2.2)
Вільна енергія Гіббса визначається за наступною формулою:
О” (2.3)
Підставляючи (2.3) в (2.4), переходячи від натуральних логарифмів до десятковим і з урахуванням того, що, отримуємо:
(2.4)
Для ліній чисто хімічних рівноваг енергія Гіббса обчислюється за формулою:
(2.5)
Підставляючи рівняння (2.5) в (2.2) і проводячи відповідні перетворення, отримуємо:
(2.6)
Виходячи з наведених вище формул, ведеться розрахунок ліній залежності П† від pH для реакцій (I) - (VII):
№ лінії
Електродна реакція
Рівноважний потенціал, В (н. ст. е..) або рН розчину
I
В В
II
В В
III
В В
IV
В В
V
В В
VI
В В
VII
В В
Для ліній I, III, V та VI величину активності іонів Cu 2 + можна варіювати. У даному випадку беруться значення = 0, 10 -2 , 10 -4 і 10 -6 . Тоді:
Для I:
П† 1 = 0,337 В
П† 2 = 0,278 В
П† 3 = 0,219 В
П† 4 = 0,160 В
Для III:
П† 1 = 0,235 + 0,0591 pH
П† 2 = 0,117 + 0,0591 pH
П† 3 = - 0,001 + 0,0591 pH
П† 4 = - 0,120 + 0,0591 pH
Для V:
pH 1 = 3,58
pH 2 = 4,58
pH 3 = 5,58
pH 4 = 6,58
Для VI:
П† 1 = 1,566 - 0,1773 pH
П† 2 = 1,684 - 0,1773 pH
П† 3 = 1,802 - 0,1773 pH
П† 4 = 1,921 - 0,1773 pH
Для даної системи побудована рівноважна діаграма потенціал - pH:
В
Рис. 2.1 - Рівноважна діаграма потенціал - pH для системи Cu - H 2 O
На діаграмі можна виділити 5 областей переважання фаз різного складу. Область I - область імунними міді, при даних значеннях потенціалів і рН мідь корозію не піддається. Область II - область активної корозії, в якої мідь переходить в розчин у вигляді катіонів Cu 2 + . Області III, IV - області пасивації, на поверхні міді утворюється захисна Пасивуючий плівка, що складається з оксиду Cu 2 O (область III) і CuO (область IV...
