Стандартни потенциали на електрода

Начало | За нас | обратна връзка

Електродът и потенциала на електрода

Процеси на взаимно превръщане на химически и електрически форми на енергия, се наричат ​​електрохимична. Те могат да бъдат разделени на две основни групи: 1) процесите на преобразуване на химическата енергия в електрическа енергия (електрохимична клетка); 2) превръщане процеси на електрическа енергия в химическа енергия (електролиза).

Изследването на електрохимичните процеси, участващи в електрохимията.

Чрез процеси включват електрохимични явления срещащи се при взаимодействието на двете фази, включващи заредени частици (електрони и йони), например, чрез потапяне на метални плочи във водата.

За всички метали се характеризират със свойството на по-голяма или по-малка степен разтворим във вода. Когато това се случи взаимодействие между повърхността на метални йонни атоми в решетката, с полярните водни молекули. В резултат, хидратирани метални катиони (окисляване) в разтвор, оставяйки метални електрони. метална плоча става отрицателно заредена, и почти електрод слой на разтвора - положително. В метал - разтвор електрически двоен слой се характеризира с потенциална разлика).

Когато металът е потопен в разтвор на сол и се появява електрически двоен слой. В този случай, има две възможни механизма на неговото образуване. Ако концентрацията на йони в разтвора е достатъчно малък, или активен метал, метална плоча е отрицателно зареден. В случая, когато концентрацията на метални катиони в разтвора е високо или неактивна метал, метална пластина е положително заредена. метал потенциал дължи на знака, който се появява в неговата повърхност двойна електрически слой.

Системата се състои от метал, понижава в своя солен разтвор, наречен редокси електрод и характеризиран или определен потенциал електрод.

електрод водород се състои от платина плака, покрита с черна платина (електролитно платина). Електродът се потапя в разтвора киселина с водороден йон концентрация от 1 мол / л а и се промива чрез струя от газ водород при 1 атмосфера. при 25 ° С

Когато наситен с водород на платина метална повърхност - разтвор на равновесие е установено Н2 2Н + D. който се характеризира с определена стойност скок капацитет на потенциала, което обикновено се приема като нула (когато всички температурни стойности).

Обикновено означават водород схема електрод 2Н + | H2. Pt, където вертикалната лента представлява интерфейса фаза.

Нернст уравнение за този електрод има формата

Като се има предвид, че LG [Н +] = - рН, получаваме

По този начин, на потенциала на водороден електрод получава отрицателна стойност с повишаване на налягането на водорода и рН.

Стандартни потенциали на електрода

Ако металът се потапя в разтвор на негова сол с концентрация катион на 1 мол / л, потенциала на електрода е постоянна при дадена температура и налягане. Такава възможност се нарича стандартната потенциал електрод и означават # 981; 0 и Е 0.

Като абсолютна стойност не може да се определи. На практика, измерената потенциална разлика между потенциала на електрода на изследваната система, както и потенциалът на водороден електрод (електрод), използвайки стандартни условия. Такъв обикновено са йон активност равна на 1 мол / л, Р = 101.325 кРа и Т = 298К.

Като установи стандартните електродни потенциали на метални електроди, метал в ред на увеличаване на провлачване електрохимична серия от метали. или, по-точно броят на стандартните електродни потенциали

Li, К, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Н, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Редица стандартни електродни потенциали характеризира химичните свойства на метали във водни разтвори.

- по-малко от потенциала на електрода на метала (наляво в потенциалния брой), така че е химически активен, по-лесно се окислява и трудно възстановен от неговите йони;

- метали, имащи отрицателни електродни потенциали (подредени в ред водород) измества водород от разредени киселини, чиито аниони не проявяват окислителни свойства, и по този начин разтворени в него;

- всеки способен изместване метал (възстановяване) от разтвори на соли на тези метали, които имат висок потенциал електрод.

Големината на потенциал електрод зависи от естеството на метала, неговата концентрация на йони в разтвор, температурата и рН. Тази зависимост се изразява с уравнението на Нернст:

където R - е универсална газова константа - 8,314Dzh / мол # 8729; градушка;

В F - броя Фарадей - 96500 CI;

Т - температура, К;

п - номер на свързан или хвърли в една молекула електрон окислител или редуктор;

Сок. Cvos - съответно окислени и редуцирани форми на концентрацията на веществото;

E 0 ° С / неделя - стандартната потенциал на окислени и редуцирани форми на веществото.

Трансформиране на този израз: замести стойност R, F. T (298 ° С) и се прехвърля на натуралния логаритъм на знак получаване.

Знаейки стойността ЕОК / нд Можете да определите редокс активни вещества:

- по-малко от потенциала редокс, толкова по-голям редуктор и дейността си има своите електрони загубили лесно;

- по-голяма от потенциала на редокси-висока от окислителната активност и субстанция лесно приема електрони.

За стандартен потенциал електрод е наистина израз на

където # 8710; се плейлист - Гибс енергия промяна за реакцията на електрод Me + M Н 2О = Me п + · т Н 2О + п # 275;, протичащ при условия, където всички реагират ПВСС Веществото е в стандартната състояние на активност на единство; п - номер на електрони; F - Фарадей номер.