Электроды первого рода

Электроды первого рода

В основе методов

Кондуктометрия Потенциометрия

измерение измерение электродвижущей

электрической силы электродов в растворе

проводимости электролитов

исследуемых растворов

электролитов

Электродом, или полу элементом, называется система, состоящая из двух контактирующих разнородных проводников - электронного (металл) и ионного (раствор электролита), на межфазной границе между которыми возникает двойной электрический слой, характеризующийся определенным значением потенциала (φ).

Различают следующие типы электродов:

• первого рода – обратимые относительно катиона или аниона, и первого рода – газовые;

• второго рода – обратимые одновременно относительно катиона и аниона;

• окислительно-восстановительные электроды– с окисленной и восстановленной формами в одной (жидкой) фазе;

• ионообменные (ионоселективные).

- это электроды, состоящие из металла или неметалла, погруженного в раствор с одноименными ионами.

- это электроды, состоящие из металла или неметалла, погруженного в раствор с одноименными ионами.

Примером может служить медная пластинка или проволока, находящаяся в растворе соли меди.

Такой электрод обозначается CulCu²⁺, где черта обозначает границу раздела между фазами – металлом и раствором, содержащим его ионы.

Примером электрода из неметалла, находящегося в растворе с одноименными ионами, может служить йодный электрод J₂│2J^–.

Если φ на границе раздела фаз определяется обратимым переходом катионов металла из раствора на металл и наоборот, то считают, что этот электрод обратим относительно катиона.

Если φ определяется обратимым переходом анионов из раствора на поверхность электрода и наоборот, то такой электрод обратим относительно аниона.

Расчет потенциалов электродов производится по уравнению Нернста.

К электродам первого рода также относятся газовые электроды.

Любой газовый электрод состоит из металлического проводника, контактирующего одновременно с определенным газом и с раствором, содержащим ионы этого газа.

Металлический проводник выполняет роль не только проводника электронов, но и катализатора.

Этому требованию лучше всего удовлетворяет платина с высокоразвитой поверхностью – платинированная платина или платиновая чернь.

Уравнение Нернста:

Для электродов I рода, обратимых относительно катиона:

Для электродов I рода, обратимых относительно аниона:

где а( Ме^z+) – активность соответствующих ионов металла в растворе,

z – количество электронов, принимающих участие в электродном процессе,

F – число Фарадея.

Величину φ^о называют стандартным электродным потенциалом

(в таблице)

Электроды второго рода- это металлический проводник, покрытый слоем труднорастворимого соединения металла (соли, оксида или гидроксида) и погруженный в раствор электролита, содержащего тот же анион, что и труднорастворимоесоединение металла.

Примерами электродов второго рода служат хлорсеребряный и каломельный электроды.

Хлорсеребряный электрод состоит из серебряной проволоки, покрытой слоем малорастворимой соли AgCl, опущенной в раствор КС1 определенной концентрации (обычно насыщенный раствор КС1) и солевого мостика, соединяющего этот раствор с исследуемым раствором.

Электрохимическая цепь хлорсеребряного электрода записывается так:

Ag, AgCl l КС1(нас).

В хлорсеребряном электроде на межфазной границе протекает следующая реакция:

AgCl(т) + ↔ Ag(т) + Сl-

Хлорсеребряный электрод обратим не только относительно катиона, но и относительно аниона, поэтому выражение для электродного потенциала хлорсеребряного электрода имеет вид:

Окислительно-восстановительные электроды (редокс-электроды)- это такие электроды, металл которых не принимает участия в окислительно-восстановительной реакции, а является только переносчиком электронов;

Дата добавления: 2015-05-09