Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
24)Электро́дный потенциа́л — разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом (чаще всего между металлом и растворомэлектролита).
Возникновение электродного потенциала обусловлено переносом заряженных частиц через границу раздела фаз, специфической адсорбцией ионов, а при наличии полярных молекул (в том числе молекул растворителя) — ориентационной адсорбцией их. Величина электродного потенциала в неравновесном состоянии зависит как от природы и состава контактирующих фаз, так и от кинетических закономерностей электродных реакций на границе раздела фаз.
Уравнение Нернста - уравнение связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, и стандартными потенциалами окислительно-восстановительных пар.
R -- универсаьная газовая постоянная ( 8.31 Дж/(моль*К)
Т -- абсолютная температура
F -- число Фарадея ( 96485.35 Кл/моль )
n -- число молей электронов, которе участвуют в процессе
Ox и Red -- активности окисленной и восстановленной форм вещества
Если в формулу Нернста подставить числовые значения констант и и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, то при получим
Электрохимический потенциал
термодинамическая функция, характеризующая состояние какого-либо компонента, состоящего из заряженных частиц (электронов, ионов), в фазе данного состава
где μ — Химический потенциал i-того компонента, zi, — заряд частицы, φ — электрический потенциал, е — элементарный заряд; членzieφ выражает работу по преодолению электрических сил. Если Э. п. относится к 1 молю вещества, этот член равен ziFφ, где F — Фарадея число.
25) Классификация электродов проводится по природе окислителей и восстановителей, которые участвуют в электродном процессе.
Электродом первого рода наз. металл (или неметалл), погруженный в электролит, содержащий ионы этого же элемента. Металл электрода является восстановленной формой в-ва, а его окисленной формой - простые или комплексные ионы этого же металла. (электрод, который заряжается отрицательно)
Электроды второго рода представляют собой металлические электроды, покрытые слоем труднорастворимой соли того же металла. При погружении в раствор соли одноименного аниона его потенциал будет определяться активностью иона в растворе.
Нормальный водородный электрод представляет собой платиновую пластину, погруженную в однонормальный раствор сильной кислоты, насыщенный молекулярным водородом ( Рн, 1 атм) при 25 С.
СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ (нормальный потенциал), значение электродного потенциала, измеренное в стандартных условиях относительно выбранного электрода сравнения (стандартного электрода). Обычно стандартные потенциалы находят в условиях, когда термодинамич. активностиа всех компонентов потенциалопределяющей р-ции, протекающей на исследуемом электроде, равны 1, а давление газа (для газовых электродов) равно 1,01 · 105 Па (1 атм). Для водных р-ров в качестве стандартного электрода используют водородный электрод (Pt; H2 [1,01·105Па], Н+ [a=1]), потенциал к-рого при всех т-рах принимается равным нулю (см. Электроды сравнения): стандартный потенциал равен эдс электрохимической цепи, составленной из исследуемого и стандартного электродов.
электродный потенциал определяется ур-нием:
где Е°-стандартный потенциал электрода, R-газовая постоянная, Т-абс. т-ра, F- постоянная Фарадея, аi-термодинамич. активность частиц (как заряженных, так и незаряженных), участвующих в электродной р-ции, vi-стехиометрич. коэффициенты (положит. числа для продуктов р-ций и отрицат. числа для исходных в-в)
Хлорсеребряный электрод (ХСЭ) Ag, AgCl|Cl– представляет собой серебряный проводник, покрытый твердым AgCl, который погружен в насыщенный раствор KCl.
Серебро электрохимически взаимодействует со своим ионом:
|
Ag+ + e– = Ag. |
Уравнение Нернста для этого процесса:
|
|
(7.2) |
Однако в присутствии труднорастворимого AgCl активность ионов серебра очень мала и ее трудно определить. Но активность ионов Ag+ связана с легко задаваемой в данной системе активностью ионов Cl– произведением растворимости хлорида серебра ПРAgCl:
откуда
Подставляя это выражение в (7.2)
и обозначив
получим уравнение Нернста для хлорсеребряного электрода:
|
|
Потенциалопределяющими являются ионы хлора, а электродный процесс может быть представлен уравнением
26) Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал Eh) — мера способности химического вещества присоединять электроны (восстанавливаться[1]). Окислительно-восстановительный потенциал выражают в милливольтах (мВ).Окислительно-восстановительный потенциал зависит от температуры и взаимосвязан с рН.
Потенциал возникает на границе раздела металла с раствором в результате окислительного и восстановительного процессов, протекающих с участием металла (электрода) и образованием двойного электрического слоя называют электродным потенциалом.
Величина потенциала в единицах СИ измеряется в вольтах (В) и рассчитывается по уравнению Нернста-Петерса:
где а(Oх) и a(Red) - активность окисленной и восстановленной форм соответственно; R - универсальная газовая постоянная; Т - термодинамическая температура, К; F - постоянная Фарадея (96 500 Кл/моль); n - число электронов, принимающих участие в элементарном редокс-процессе; а - активность ионов гидроксония; m - стехиометрический коэффициент перед ионом водорода в полуреакции. Величина φ° - стандартный редокс-потенциал, т.е. потенциал, измеренный при условиях а(Oх) = a(Red) = a(H+) = 1 и данной температуре.
Значение редокс-потенциала измеряют относительно какой-либо стандартной пары, в качестве которой принята пара при концентрации Н+ – ионов, равной 1 моль/л, и давлении газообразного водорода, равном 1 атм. Это так называемый стандартный (нормальный) водородный электрод. Его потенциал условно принят равным нулю. При 25° С и концентрациях окисленной и восстановленной форм 1 моль/л результатом измерения ЭДС гальванического элемента является стандартный окислительно-восстановительный потенциал , который выражается в вольтах.(Табличные данные)