Уравнение Нернста

Понятие о стандартном электродном потенциале.

Стандартный электродный потенциал металлического электрода – это потенциал этого электрода в растворе собственных ионов с их активностью, равной 1, измеренный по отношению к водородному электроду, потенциал которого равен нулю, в стандартных условиях. Например, Е⁰ Zn²⁺ /Zn = -0,76 B;

Е⁰ Cu²⁺ / Cu = 0,52 B.

Стандартные потенциалы металлических электродов в водных растворах приведены в таблице 1. Стандартные электродные потенциалы металлов указывают на меру окислительно-восстановительной способности металла и его ионов. Чем более отрицательное значение имеет потенциал металла, тем более сильной восстановительной способностью он обладает. И наоборот, чем более положителен потенциал металлического электрода, тем более сильной окислительной способностью обладает его ионы. Из таблицы 1 видно, что литий, имеющий наиболее отрицательный стандартный потенциал, относится к наиболее сильным восстановителям, а к наиболее сильным окислителям принадлежат ионы золота, платины, палладия, серебра и ртути. На основании величин стандартных электродных потенциалов металлов построен ряд напряжения металлов.

Электродный потенциал зависит от природы металла, температуры и концентрации ионов в растворе (уравнение Нернста):

ЕMⁿ⁺ / M⁰ = E⁰Mⁿ⁺ / M + ln[Mⁿ⁺(H₂O)_m],

где Е⁰Mⁿ⁺ / M⁰ - стандартный электродный потенциал металла, измеренный по отношению к водородному электроду (Е⁰_{/ 2 H} ⁺ = 0 B), в стандартных условиях (1М раствор, 1 атм., 25^оС), В;

R - газовая постоянная (8,314 Дж/мольК);

F – число Фарадея, 96500 Кл/моль экв;

n - зарядность металла;

T - температура;

Мⁿ⁺(Н₂О)_m - концентрация ионов металла в растворе, моль/л.

Подставляя значения R, F, T = 298 К и множителя перехода от натуральных логарифмов (2,303) к десятичным, получаем удобную для применения формулу:

ЕMⁿ⁺ / M⁰ = E⁰Mⁿ⁺ / M⁰ + lg [Mⁿ⁺(H₂O)_m].

Дата добавления: 2013-12-14