Окислительно-восстановительные потенциалы. Электроды сравнения. Уравнение Нернста

Гальванические элементы. Образование двойного электрического слоя. Стандартные электродные потенциалы.

Стандартные электродные потенциалы: называются потенциалы данного электрода при концентрациях (активностях) всех веществ, участвующих в электродном процессе, равных единице.

Гальванический элемент: устройство, в котором химическая энергия превращается в электрическую.

- Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu +

Образование двойного электрического слоя:

Окислительно-восстановительные потенциалы: в соответствии с разделением окислительно-восстановительной реакции на две полуреакции, напряжение так же принято представлять в виде разности двух величин, каждая из которых отвечает данной полуреакции, эти величины называются электродными потенциалами. Потенциалами 1-го рода называются металлы, погруженные в растворы собственных солей. Потенциал зависит от активности ионов соли в растворе. Потенциалами 2-го рода называют металлы, покрытые слоем малорастворимого соединения этого метала(Сl – Ag электрод) и зависит от активности анионов, образующих малорастворимое соединение на поверхности метала. Потенциалами 3-го рода: инертный электрод, в растворе реагентов, образующих окислительно-восстановительную систему.(MnO4^- Mn^+2) Потенциал зависит от соотношения активностей в окисленной и восстановленной форме а так же и от кислотности раствора, если меняется ионная форма. Потенциалы 4-го рода: потенциалы газовых электродов – инертный электрод. В окислительно-восстановительной газовой среде. Существенную роль играет давление газа (парциальное) и активность ионов водорода. Все потенциалы в электрохимических системах отличаются по характеру суммарных процессов, химизм различный, но все эти потенциалы химические, т.к. есть суммарный химический потенциал.

Уравнение Нернста: в результате изучения потенциалов различных электронных процессов установлено, что их величины зависят от следующих трех факторов: 1) от природы веществ, участников электродного процесса, 2) от соотношения между концентрациями этих веществ. 3) от температуры системы.

φ = φ0 + 2.3(RT/nF) • (lg([Ox]/[Red]))

φ0 – стандартный электродный потенциал (называются потенциалы данного электрода при концентрациях (активностях) всех веществ, участвующих в электродном процессе, равных единице) данного процесса.

R – газовая постоянная 8.31

T – абсолютная температура (1С + 273)

n – число электронов, принимающих участие в процессе.(2H + 2e = H2 → n=2)

F – постоянная Фарадея (96500 кл/моль)

[Ox] [Red] – произведение концентраций веществ, участвующих в процессе.

2.3 – коэффициент перечета ln - lg

Электроды сравнения: абсолютное значение электронного потенциала измерить невозможно. В качестве эталона принято считать стандартный водородный электрод или хлорсеребряные, медносульфадные электроды (для сравнения).

Дата добавления: 2015-04-24