Концентраційні елементи з перенесенням. Дифузійний потенціал

Рівняння для електрорушійної сили концентраційного елементу без перенесення

Концентраційний елемент з перенесенням являє собою два однаковим електроди, які занурені в розчини одного і того ж електроліту з різною концентрацією, які безпосередньо стикаються. Якщо два розчини електроліту з різною концентрацією стикаються через пористу перегородку в елементі, то на межі їх зіткнення виникає Е_Д.

Дифузійний потенціал Е_Д виникає в подвійному електричному шарі, який утворюється внаслідок дифузії іонів з різною рухливістю через границю зіткнення розчинів з області з більшою концентрацією в область з меншою концентрацією.

Приклад:

(-) Ag | AgNO₃, aq AgNO₃, aq | Ag (+)

а^/ a^// a^// > a^/

Е_Д

д.э.с.

Поверхня зіткнення з боку розбавленого розчину заряджає знаком іонів з більшою рухливістю, а з боку концентраційного розчину – протилежним знаком іонів з меншою рухливістю. Утворюється подвійний електричний шар, у якому виникає Е_Д.

Розрахуємо електрорушійну силу концентраційного елементу з перенесенням:

;

Для розрахунку ΔG сумарного процесу в елементі необхідно скласти матеріальний баланс катода і анода.

+ 1 Ag⁺ (в розчин) - 1 Ag⁺ (з розчину)

- t₊ Ag⁺ (до аноду) + t₊ Ag⁺ (від катода)

+ t_- NO₃^- (від анода) - t_- NO₃^- (до катоду)

1 Ag⁺ - t₊ Ag⁺ + t_- Ag⁺ + t_- NO₃^- = - 1 Ag⁺ + t₊ Ag⁺ - t_- NO₃^- =

= (t₊ + t_-) Ag⁺ - t₊ Ag⁺ + t_- NO₃^- = = - (t₊ + t_-) Ag⁺ + t₊ Ag⁺ - t_- NO₃^- =

= t_- Ag⁺ + t_- NO₃^- = + t_- AgNO₃ (a ^/) ↑ = - t_- Ag⁺ - t_- NO₃^- = - t_- AgNO₃ (a ^//) ↓

t_- AgNO₃ (a ^//) → t_- AgNO₃ (a ^/)

t_- Ag⁺ () + t_- NO₃^- () → t_- Ag⁺ () + t_- NO₃^- ()

∆G = (t_- - t_- ) + (t_- - t_- )

Виведення рівняння для аналогічний концентраційному елементу без перенесення:

, де a^// > a^/

Дата добавления: 2014-01-07