Стандартные электродные потенциалы в водных растворах



(Ряд напряжений металлов)

Электрод Электродный процесс E0, B
Li+/Li Li+ + e = Li -3,0401
Cs+/Cs Cs+ + e = Cs -3,026
Rb+/Rb Rb+ + e = Rb -2,98
K+/K K+ + e = K -2,931
Ba2+/Ba Ba2+ + 2e = Ba -2,912
Fr+/Fr Fr+ + e = Fr -2,9
Sr2+/Sr Sr2+ + 2e = Sr -2,89
Ca2+/Ca Ca2+ + 2e = Ca -2,868
Ra2+/Ra Ra2+ + 2e = Ra -2,8
Na+/Na   Na+ + e = Na -2,71  
La3+/La La3+ + 3e =La -2,379
Y3+/Y Y3+ + 3e = Y -2,372
Mg2+/Mg   Mg2+ + 2e = Mg   -2,363  
Be2+/Be   Be2+ + 2e = Be   -1,847  
Al3+/Al   A13+ + 3e = Al   -1,662  
Ti2+/Ti   Ti2++2e=Ti   -1,630    
Hf 4+/Hf Hf 4+ + 4e = Hf -1,55
Zr4+/Zr Zr4+ + 4e = Zr -1,45
Ti3+/Ti Ti3+ + 3e = Ti -1,37
Mn2+/Mn Mn2++2e=Mn   -1,185
V2+/V   V2++2e=V   -1,175  
Cr2+/Cr   Cr2+ + 2e = Cr   -0,913  
Zn2+/Zn   Zn2++2e=Zn   -0,762  
Cr3+/Cr   Cr3++3e=Cr   -0,744  
Ta3+/Ta Ta3+ + 3e = Ta -0,6
Ga3+/Ga Ga3+ + 3e = Ga -0,549
Fe2+/Fe   Fe2+ + 2e = Fe   -0,447  
Cd2+/Cd   Cd2++2e=Cd   -0,403  
Jn3+/Jn Jn3+ + 3e = Jn -0,338
Tl+/Tl Tl+ + e = Tl -0,336
Co2+/Co   Co2+ + 2e = Co   -0,28  
Ni2+/Ni   Ni2++2e=Ni   -0,257  
Mo3+/Mo Mo3+ + 3e = Mo -0,200
Sn2+/Sn   Sn2+ + 2e = Sn   -0,137  
Pb2+/Pb   Pb2++2e=Pb   -0,126  
Fe3+/Fe   Fe3+ + 3e = Fe   -0,037  
H+/H2   H+ + e = ½H2   +0,000  
Ge4+/Ge Ge4+ + 4e = Ge +0,124
Ge2+/Ge Ge2+ + 2e = Ge +0,24
Re3+/Re Re3+ + 3e = Re +0,300
Bi3+/Bi Bi3+ + 3e = Bi +0,308
Cu2+/Cu   Cu2+ + 2e = Cu   +0,342  
Tc2+/Tc Tc2+ + 2e = Tc   +0,400
Ru2+/Ru Ru2+ + 2e = Ru   +0,455
Cu+/Cu   Cu+ + e = Cu   +0,521  
Rh2+/Rh Rh2+ + 2e = Rh   +0,600
Tl3+/Tl Tl3+ + 3e = Tl +0,741
Rh3+/Rh Rh3+ + 3e = Rh +0,758
Po4+/Po Po4+ + 4e = Po +0,76
Hg2 2+/Hg Hg2 2+ + 2e = 2Hg +0,797
Ag+/Ag   Ag++e=Ag   +0,799  
Hg2+/Hg   Hg2++2e=Hg   +0,851  
Pd2+/Pd   Pd2+ + 2e= Pd   +0,951  
Ir3+/Ir Ir3+ + 3e = Ir +1,156
Pt2+/Pt   Pt2+ + 2e = Pt   +1,180  
Au3+/Au   Au3+ + 3e = Au   +1,498  
Au+/Au   Au++e=Au   +1,692  

Перенапряжение водорода и кислорода (В)

Электрод Водород Кислород
Ag 0,3 0,4
Au 0,06 0,5
Cd 0,6 0,4
Cu 0,5 -
Fe 0,1 0,3
Электрод Водород Кислород
Ni 0,3 0,05
Pt (гладкая) 0,3 0,5
Pt(черненая) 0,03 0,3
Zn 0,7 -

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Атомные и ионные радиусы

Приводятся значения «металлических» радиусов атомов (нм), найденные путем деления пополам кратчайших межатомных расстояний в кристаллических структурах простых веществ с координационным числом 12

Значение ионных радиусов получены при координационном числе, равном 6. Поправки для ионных радиусов при координационных числах 4,8,и 12 составляют -6,+3 и +12% соответственно. 1Å=10-10м.

 

Элемент

Атомный радиус,Å

Заряд иона

Ионный радиус Å

по Гольдшмидту по Полингу по Белову и Бокию
Ag 1,44 +1 1,13 1,26 1,13
A1 1,43 +3 0,57 0,50 0,57
As 1,48 +3 +5 -3 0,69 - - - 0,47 2,22 0,69 0,47 1,91
Au 1,44 +1 - 1,37 1,37
B 0,91 +3 - 0,20 0,20
Ba 2,21 +2 1,43 1,35 1,38
Be 1,13 +2 0,34 0,31 0,34
Bi 1,82 +3 +5 - - 1,16 0,74 1,20 0,74
Br 1,44 +7 -1 - 1,96 0,39 1,95 0,39 1,96
C 0,77 +4 -4 - - 0,15 2,60 0,20 2,60
Ca 1,97 +2 1,06 0,99 1,04

Элемент

Атомный радиус,Å

Заряд иона

Ионный радиус Å

по Гольдшмидту по Полингу по Белову и Бокию
Cd 1,56 +2 1,03 0,97 0,99
Ce 1,83 +3 +4 1,18 1,02 - 1,01 1,02 0,88
Cl 0,99 +7 -1 - 1,81 0,26 1,81 0,26 1,81
Co 1,25 +2 +3 0,82 0,64 0,72 - 0,78 0,64
Cr 1,27 +3 +6 - 0,35 0,55 0,52 0,64 0,35
Cs 2,68 +1 1,65 1,69 1,65
Cu 1,28 +1 +2 - 0,70 0,96 - 0,98 0,80
Dy 1,77 +3 1,07 - 0,88
Er 1,75 +3 1,04 - 0,85
Eu 2,02 +3 +2 1,13 1,24 - - 0,97 -
F 0,71 +7 -1 - 1,33 0,07 1,36 - 1,33
Fe 1,26 +2 +3 0,83 0,67 0,75 - 0,80 0,67
Ga 1,39 +3 0,62 0,62 0,62
Gd 1,79 +3 1,11 - 0,94
Ge 1,39 +4 -4 0,44 - 0,53 2,72 0,44 -
H 0,46 -1 1,54 2,08 1,36
Hg 1,60 +2 1,12 1,10 1,12
Ho 1,76 +3 1,05 - 0,86
I 1,33 +5 +7 -1 0,94 - 2,20 - 0,50 2,16 - 0,50 2,20
In 1,66 +3 0,92 0,81 0,92
Ir 1,35 +4 0,66 0,64 0,65
K 2,36 +1 1,33 1,33 1,33

Элемент

 

Атомный радиус,Å

 

Заряд иона

 

Ионный радиус Å

по Гольдшмидту по Полингу по Белову и Бокию
La 1,87 +3 1,22 1,15 1,04
Li 1,55 +1 0,78 0,60 0,68
Mg 1,60 +2 0,78 0,65 0,74
Mn 1,30 +2 +3 +4 +7 0,91 0,70 0,52 - 0,80 - 0,50 0,46 0,91 0,70 0,52 0,46
Mo 1,39 +4 +6 0,68 - 0,66 0,62 0,68 0,65
N 0,71 +5 -3 0,15 1,71 0,11 - 0,15 1,48
Na 1,89 +1 0,98 0,95 0,98
Nb 1,45 +4 +5 0,69 0,69 0,67 0,70 0,67 0,66
Nd 1,82 +3 1,15 - 0,99
NH4   +1 1,43 - -
Ni 1,24 +2 +3 0,78 0,35 0,69 - 0,74 -
O 0,66 +6 -2 0,09 1,32 0,09 1,40 - 1,36
Os 1,35 +4 0,67 0,65 0,65
P 1,3 +5 -3 0,35 - 0,34 2,12 0,35 1,86
Pb 1,75 +2 +4 1,32 0,84 1,21 0,84 1,26 0,76
Pr 1,82 +3 +4 1,16 1,00 - 0,92 1,00 -
Rb 2,48 +1 1,49 1,48 1,49
Rh 1,34 +3 0,68 - 0,75
Ru 1,34 +4 0,65 0,63 0,62
S 1,04 +6 -2 0,34 1,74 0,29 1,84 0,29 1,82

Элемент

 

Атомный радиус,Å

 

Заряд иона

 

Ионный радиус Å

по Гольдшмидту по Полингу по Белову и Бокию
Sb 1,61 +3 +5 -3 0,90 - - - 0,62 2,45 0,90 0,62 2,08
Sc 1,64 +3 0,83 0,81 0,83
Se 1,6 +6 -2 0,35 1,91 0,42 1,98 0,35 1,93
Si 1,34 +4 -4 0,39 - 0,41 2,71 0,39 -
Sm 1,81 +3 1,13 - 0,97
Sn 1,58 +4 -4 0,74 - 0,71 2,94 0,67 -
Sr 2,15 +2 1,27 1,13 1,20
Tb 1,77 +3 1,09 - 0,89
Te 1,7 +4 +6 -2 0,89 - 2,11 0,81 0,56 2,21 0,89 0,56 2,11
Th 1,80 +4 1,10 1,02 0,95
Ti 1,46 +4 +3 +2 0,64 0,69 0,80 0,68 - - 0,64 0,69 0,78
Tl 1,71 +1 +3 1,49 1,05 1,44 0,95 1,36 1,05
U 1,53 +4 1,05 0,97 0,89
V 1,34 +2 +3 +4 +5 0,72 0,65 0,61 0,40 - - 0,59 0,59 0,72 0,67 0,61 0,40
W 1,40 +4 0,68 0,66 0,68
Y 1,81 +3 1,06 0,93 0,97
Yb 1,93 +3 1,00 - 0,81
Zn 1,39 +2 0,83 0,74 0,83
Zr 1,60 +4 0,87 0,80 0,82

Сродство атомов к электрону

Сродством к электрону называется энергия, выделяющаяся при образовании отрицательного иона из нейтрального атома и электрона, т.е. отвечающая процессу Э+е=Э-.

Атом

Сродство к электрону

эВ кДж/моль
Ag 1,301 125,5
A1 0,5 48
Ar -0,37 -36
At 2,81 271
Au 2,309 222,7
B 0,30 29
Ba -0,48 -47
Be -0,19 -18
Br 3,37 325
C 1,27 123
Ca -1,93 -186
Cd -0,27 -26
C1 3,614 348,7
Co ~0,94 ~91
Cr ~0,98 ~95
Cs 0,39 38
Cu 1,226 118,3
F 3,448 332,7
Fe ~0,58 ~56
Ga 0,39 38
Ge 1,74 168
H 0,7542 72,76
He -0,22 -21
Hf -0,63 -61
Hg -0,19 -18
I 3,08 297
Ir 1,97 190
K 0,5 48
Kr -0,42 -41
La 0,55 53

Атом

Сродство к электрону

эВ кДж/моль
Li 0,591 57,0
Mg -0,22 -21
Mn -0,97 -94
Mo 1,18 114
N -0,21 -20
Na ~0,34 ~33
Nb 1,13 ~109
Ne 1,28 123
O 1,467 141,5
Os 1,44 139
P 0,8 71
Pd 1,02 98,4
Po 1,32 127
Pt 2,218 205,3
Rb 0,6 60
Re 0,15 14
Rh 1,68 163
Rn 1,5 145
S 2,077 200,4
Sb 0,99 96
Sc -0,73 -70
Se 2,020 194,9
Si 1,84 178
Sr -1,51 -146
Ta 0,15 14
Tc 1,0 96
Te ~2 ~190
Ti 0,39 38
T1 ~0,5 ~48
V 0,65 63
W ~0,5 ~48
Xe -0,45 -43
Y -0,4 -39
Zn 0,09 9

Энергия ионизации атомов, молекул, радикалов

Энергией ионизации атома (молекулы, радикала) называется наименьшая энергия, необходимая для отрыва электрона от атома (молекулы, радикала), находящегося в нормальном (невозбужденном) состоянии. Энергия отрыва от атома первого, второго, третьего и т.д. электронов последовательно возрастает, особенно резко – при переходе к более глубоко расположенным электронным слоям (оболочкам).

Потенциалом ионизации атома (молекулы, радикала) называется наименьшее напряжение электрического поля, при котором ускоряемый этим полем свободный электрон приобретает энергию, достаточную для ионизации данного атома (молекулы, радикала). Потенциал ионизации, выраженный в вольтах, численно равен энергии ионизации в электронвольтах.

 

Энергия ионизации атомов

Атом

Энергия ионизации, эВ

Мольная энергия ионизации, кДж/моль

Е1

Е2

Е3 Е1 Е2 Е3
H

13,599

-

- 1312,1 - -
He

24,588

54,418

- 2372,3 5250,5 -
Li

5,392

75,641

122,42 520,2 7298,2 11812
Be

9,323

18,211

153,85 899,5 1757,1 14844
B

8,298

25,156

37,92 800,6 2427,2 3659
C

11,260

24,383

47,87 1086,4 2352,6 4619
N

14,534

29,602

47,43 1402,3 2856,1 4576
O

13,618

35,118

54,89 1313,9 3388,4 5296
F

17,423

34,987

62,65 1681,1 3375,1 6045
Ne

21,565

41,08

63,5 2080,7 3963,6 6,13 103
Na

5,139

47,304

71,65 495,8 4564,1 6913
Mg

7,646

15,035

80,12 737,7 1450,7 7730
A1

5,986

18,828

28,44 577,6 1816,6 2744
Si

8,152

16,342

33,46 786,5 1576,8 3228
P

10,487

19,73

30,16 1011,8 19,04 2910
S

10,360

23,35

35,0 999,6 2253 3,38 103
C1

12,968

23,80

39,9 1251,2 2296 3,85 103

Атом

 

Энергия ионизации, эВ

Мольная энергия ионизации, кДж/моль

Е1

Е2 Е3 Е1 Е2 Е3
Ar

15,760

27,63

40,90 1520,6 2666 3946
K

4,341

31,820

46 418,8 3070,1 4,4 103
Ca

6,113

11,871

51,21 589,8 1145,4 4941
Sc

6,562

12,80

24,75 633,1 1235 2388
Ti

6,82

13,58

27,5 658 1310 2,65 103
V

6,740

14,21

29,3 650,3 1372 2,83 103
Cr

6,765

16,50

31,0 652,7 1592 2,99 103
Mn

7,435

15,640

33,69 717,4 1509,0 3251
Fe

7,893

16,183

30,64 761,6 1561,4 2956
Co

7,87

17,06

33,49 759 1646 3231
Ni

7,635

18,15

35,16 736,7 1751 3392
Cu

7,726

20,292

36,83 745,4 1957,9 3554
Zn

9,394

17,964

39,70 906,4 1733,3 3830
Ga

5,998

20,514

30,70 578,7 1979,3 2962
Ge

7,900

15,935

34,21 762,2 1537,5 3301
As

9,82

18,62

28,34 947 1797 2734
Se

9,752

21,19

32,0 940,9 2045 3,09 103
Br

11,84

21,80

35,9 1142 2103 3,46 103
Kr

14,000

24,37

36,9 1350,8 23,51 3,56 103
Rb

4,177

27,5

40 403,0 2,65 103 3,9 103
Sr

5,694

11,030

43,6 594,4 1064,2 4,21 103
Y

6,217

12,24

20,5 599,8 1181 1,98 103
Zr

6,837

13,13

22,98 659,7 1267 2217
Nb

6,882

14,32

25 664,0 382 2,4 103
Mo

7,10

16,15

27,13 685 1558 2618
Tc

7,28

15,26

32 702 14,72 3,1 103
Ru

7,366

16,76

28,46 710,7 1617 2746
Rh

7,46

18,08

31,05 720 1744 2996
Pd

8,336

19,43

32,9 804,3 1875 3,17 103
Ag

7,576

21,487

34,82 731,0 2073,2 3360
Cd

8,994

16,908

37,5 867,8 1631,4 3,61 103
In

5,786

18,870

28,0 558,3 1820,7 2,70 103
Sn

7,344

14,632

30,49 708,6 1411,8 2942

Атом

 

Энергия ионизации, эВ

Мольная энергия ионизации, кДж/моль

Е1

Е2

Е3 Е1 Е2 Е3
Sb

8,64

16,5

25,3 834 1,59 103 2,44 103
Te

9,010

18,6

31 869,3 1,79 103 3,0 103
I

10,451

19,100

- 1008,4 1842,9 -
Xe

12,130

21,25

32,1 1170,4 2050 3,10 103
Cs

3,894

25,1

- 375,7 2,42 103 -
Ba

5,211

10,004

37 502,8 965,2 3,6 103
La

5,577

11,06

19,17 538,1 1067 1850
Ce

5,47

10,85

19,5 528 1047 1,88 103
Pr

5,42

10,55

- 523 1018 -
Nd

5,49

10,72

- 530 1034 -
Pm

5,55

10,90

- 535 1052 -
Sm

5,63

11,07

- 543 1068 -
Eu

5,664

11,25

- 546,5 1085 -
Gd

6,16

12,1

- 594 1,17 103 -
Tb

5,85

11,52

- 564 1112 -
Dy

5,93

11,67

- 572 1126 -
Ho

6,02

11,8

- 581 1139 -
Er

6,10

11,93

- 589 1151 -
Tm

6,181

12,50

- 596,4 1163 -
Yb

6,25

12,18

- 603 1175 -
Lu

5,426

13,9

- 523,5 1,34 103 -
Hf

7,5

14,9

- 7,2 102 1,44 103 -
Ta

7,89

16,2

- 761 1,56 103 -
W

7,98

17,7

- 770 1,71 103 -
Re

7,88

16,6

- 760 1,60 103 -
Os

8,5

17

- 8,2 102 1,6 103 -
Ir

9,1

17,0

- 8,8 102 1,64 103 -
Pt

8,9

18,563

- 8,6 102 1791,1 -
Au

9,226

20,5

- 890,2 1,98 103 -
Hg

10,438

18,756

- 1007,1 1809,7 -
Tl

6,108

20,458

- 589,3 1971,0 -
Pb

7,417

15,032

- 715,6 1450,4 -
Bi

7,287

16,74

- 703,1 1615 -

Атом

 

Энергия ионизации, эВ

Мольная энергия ионизации, кДж/моль

Е1

Е2 Е3 Е1 Е2 Е3
Po

8,43

19,4

- 813 1,87 103 -
At

9,2

20,1

- 8,9 102 1,94 103 -
Rn

10,749

-

- 1037,1 - -
Fr

3,98

-

- 384 - -
Ra

5,279

10,147

- 509,3 979,0 -
Ac

5,1

12,06

- 4,9 102 1164 -
Th

6,1

11,5

- 5,9 102 1,11 103 -
Pa

5,9

-

- 5,7 102 - -
U

6,19

11,6

- 597 1,12 103 -
Np

6,2

-

- 6,0 102 - -
Pu

6,06

-

- 585 - -
Am

5,99

-

- 578 - -
Cm

6,09

-

- 588 - -
Bk

6,30

-

- 608 - -
Cf

6,4

-

- 6,2 103 - -
Es

6,5

-

- 6,3 103 - -
Fm

6,6

-

- 6,4 103 - -
                 

Энергия и длина связи

Длина связи – это расстояние между центрами взаимодействующих атомов в молекуле, при котором притяжение между атомами максимально.

Энергия связи – это работа, необходимая для разрыва связи во всех молекулах, составляющих один моль вещества.

Энергия и длина связи имеют между собой определенную зависимость. Чем больше длина связи, тем меньшую энергию она имеет.

Связь

Соединение или группа

r0·10-10 м

Энергия связи кДж/моль

По Полингу - Сыркину По Коттреллу По Мелвин-Хьюзу
С-С Алканы 1,54 262,30 227,0 331,8
С=С Алкены 1,34 423,25 472,4 587,8

Связь

Соединение или группа

r0·

10-10 м

Энергия связи кДж/моль

по Полингу - Сыркину по Коттреллу по Мелвин-Хьюзу

Многоатомные молекулы

С≡С Алкины 1,20 759,40 268,8 823,1
С=С Бензольное кольцо 1,397 - - 487,1
С-С Альдегиды и кетоны 1,516 - - 350,5
С-Н Алканы 1,095 375,98 378,6 413,0
С-Н Алкены 1,07 375,98 378,6 415,9
С-Н Алкины 1,064 375,98 378,6 402,9
С-Н Бензрльное кольцо 1,084 375,98 378,6 421,2
С-Вr Галогеналкины и галогенарилы 1,94 238 - 264,9
С-С1 Галогеналкины и галогенарилы 1,767 293 - 318,0
С-F Галогеналкины и галогенарилы 1,381 ~435 - 486,6
C-I Галогеналкины и галогенарилы 2,14 180 - 197,4
С-N Амины, нитроалканы 1,472 223,8 232,2 275,7
С=О СО2 1,15 711-753 732 799,1
С-О Спирты, простые эфиры 1,43 314 322,6 333,1
С=О Кетоны 1,23 653 678 705,8
С=О Альдегиды 1,23 628 665 705,8
С=О Кислоты, сложные эфиры ~1,2 1340-1505 - -
С-S ≡С-S- - 226 247 -
С=S СS2 1,554 192,9 506 573
Аs-Н АsН3 1,523 - 245,2 198,7
Н-О Н2О 0,958 460,2 462,7 458,7

Связь

Соединение или группа

r0·

10-10 м

Энергия связи кДж/моль

по Полингу - Сыркину по Коттреллу по Мелвин-Хьюзу
Н-О Спирты 0,96 - - 438,0
Н-Р РН3 1.42 264 322.2 77
H-S Н2S 1,334 343 364 363,2
H-C НСN 1,066 - 403,3 -
N-N >N< 1,.47 113 88 -
N-H NH3, амины 1,008 348,5 352,7 385,0
N=O NO2 ~1,4 - 452 464,8
N=O Нитропарафины 1,22 452 527 434,6
O-O Н2О2 1,48 146 146 139,3
O-O Перекиси - - 188 -
O-C1 С12О 1,70 206 205 204,6
O-F F2О 1,42 - 189,5 188
S=O 2 1,432 - 535 526,8
S=O 3 1,43 385,8 473 472,9
Si-C1 SiC14 2,02 - 364 -
Si-H SiH4 1,456- 318 -  
Si=O SiO2 ~1,5 - 489 435

Двухатомные молекулы

С≡О СО 1,131 884,9 937 1070
К-Br КBr 2,94 - 379,0 -
К-С1 КС1 2,79 - 423,4 -
Na-Br NaBr 2,64 366,9 366,1 -
Na-C1 NaC1 2,51 407,9 410,3 -

 

Полярность молекул.

При образовании полярной ковалентной связи смещение общего электронного облака приводит к тому, что плотность отрицательного электрического заряда оказывается выше вблизи более электроотрицательного атома и ниже – вблизи менее электроотрицательного атома. В результате первый атом приобретает избыточный отрицательный заряд, второй – такой же по абсолютной величине положительный заряд. Систему из двух равных по знаку зарядов, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, называют электрическим диполем.

Дипольный момент молекулы - качественная характеристика полярности молекулы. Измеряют его в дебаях (D). 1D=3,33 10-30 Кл м.

Напряженность поля, создаваемая диполем, пропорциональна дипольному моменту молекулы. Рассчитывается дипольный момент молекулы по формуле: μ=ql, где

μ – дипольный момент молекулы;

q- абсолютное значение заряда электрона (1б6 10-19Кл);

l- расстояние между центрами положительного и отрицательного зарядов.

Дипольный момент – величина векторная, направленная от положительного конца диполя к отрицательному. Дипольный момент многоатомной молекулы рассматривают как векторную сумму дипольных моментов связей. Он зависит не только от полярности каждой связи, но и от взаимного расположения этих связей.


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 388; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!