Стандартный электродный потенциал, его обозначение, условия измерения.
Стандартный электродный потенциал- потенциал, возникающий на границе металл/раствор при активности катионов металла в растворе 1 моль/л и температуре 298 К.
Е= Е0 + 2,3RT/nF* lga(K+)
Е= Е0 + 0,2T/n* lga(K+)
Зависит от природы металла, от заряда катиона, от активности иона, от температуры.
Уравнение Нернста для электродного потенциала. Анализ уравнения.
Е= Е0 + RT/nF* lna(Men+)
Для комнатной температуры: Е= Е0 + 0,059/n* lga(Men+)
Е0- стандартный электродный потенциал, т.е. потенциал при активности ионов металла в растворе раной 1.
Т= 298 К
F- число Фарадея
n- число электронов участвующих в ОВР
R- универсальная газовая постоянная
Устройство водородного электрода. Сущность процессов в нем.
Водородный электрод представляет собой платиновую пластинку покрытую платиновую чернью и погруженную в раствор кислоты с концентрацией ионов Н+ 1 моль/л через которую пропускают чистый газообразный водород под давлением 1 атмосфера. Платина адсорбирует водород. Молекулы водорода диссоциируют на атомы, которые затем обратимо окисляются до ионов Н+ . Ионы водорода с поверхности могут переходить в раствор и обратно. Образуется ДЭС и скачок потенциала. Потенциал электрода зависит от концентрации ионов Н+ в растворе и давления Н2 на поверхности электрода.
Стандартный водородный электрод. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов, его значение.
- электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях в гальванических элементах.
|
|
|
При давлении водорода 1 атм, концентрации протонов 1 моль/л и температуре 298 К потенциал водородного электрода принимают равным 0. При сборке гальванического элемента из водородного электрода и определяемого электрода, на поверхности платины обратно протекает реакция: 2Н+ + 2е- = Н2, т.е. происходит либо восстановление водорода, либо его окисление- это зависит от потенциала реакции, протекающей на определяемом электроде. Измеряя ЭДС гальванического электрода при стандартных условиях, определяют стандартный электродный потенциал определяемой химической реакции.
Ряд стандартных электродных потенциалов (электрохимический ряд активности металлов, ряд напряжений)- последовательность, в которой металлы расположены в порядке увеличения их стандартных электрохимических потенциалов., отвечающих полуреакции восстановления катиона металла: Меn+ + ne- = Me
Ряд напряжений характеризует сравнительную активность металлов в ОВР в водных растворах.
Измерение электродных потенциалов. Понятие об электродах сравнения, примеры.
Измерить абсолютную величину электродного потенциала невозможно. Можно измерить только разность потенциалов между двумя электродами с помощью того или иного прибора. В связи с этим для практических целей применяют условную величину, характеризующую потенциал электрода относительно другого электрода, взятого за стандарт (электрод сравнения). При этом потенциал электрода сравнения принимают равным 0.
|
|
|
Обычно в качестве электродов сравнения используют стандартный водородный электрод, каломельный и хлорсеребряный электрод.
Классификация электродов.
Электроды 1 типа- электродный потенциал создается на границе металл/раствор в результате ОВР.
-Ионометаллические- потенциал возникает в результате обмена ионами
-О-В (редокс) электроды- потенциал возникает в результате обмена электронами.
Ионометаллические электроды:
1 рода: электроды, обратимые относительно или катиона или аниона (цинковый, медный, газовый). Представляет собой металл, опущенный в раствор собственной соли.
2 рода: электроды, обратимые относительно и катиона и аниона. Электродный потенциал зависит от концентрации катиона и аниона (хлорсеребряный). Представляет собой трехфазную систему, в которой металл покрыт труднорастворимой солью и погружен в раствор, содержащий анион этой соли.
|
|
|
О-В электроды:
Электроды, в которых материал электрода в О-В процессе не участвует он является только переносчиком электронов.
Представляет собой систему содержащую окисленную и восстановленную формы одного и того же вещества. В его раствор опущен инертный металлический электрод (платина, золото)., который является или поставщиком электронов или их переносчиком.
1)Если в системе преобладает окисленная форма будет идти процесс восстановления (+) Fe3+ + e- = Fe2+
2)Если в системе преобладает восстановленная форма- будет идти процесс окисления (-) Fe2+ = Fe3+ + e-
Электроды 2 типа- электродный потенциал возникает на границе раздела 2 растворов отделенных мембраной с избирательной проницаемостью для отдельных ионов- мембранные электроды (ферментные).
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 529; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!