Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Химия

Химическое равновесие на границе металл-раствор. Двойной электрический слой. Скачок потенциала. Водородный электрод сравнения. Ряд стандартных электродных потенциалов.  Просмотрен 751

В электрохимии широко используется понятие электродный потенциал. Электродный потенциал возникает на поверхности раздела - электрод - раствор при погружении металла (Me) в воду или раствор, содержащий ионы данного металла (Mez+). На границе металл - раствор устанавливается равновесие Me ↔Mez++ Ze,которое обусловливает образование двойного электрического слоя.

Наличие двойного электрического слоя приводит к возникновениюразности потенциалов между металлом и раствором, которую

принято называть электродным потенциалом металла и обозначать φМеz+/Mе. Измеряется потенциал в вольтах (В). Электрод принято изображать в виде схемы:

Me|Mez+,где вертикальная черта обозначает поверхность раздела металл -раствор.

Если металл опущен в раствор собственной соли с концентрацией катионов металла, равной 1 моль/л при температуре

298 К (25 °С), то возникающий потенциал называют стандартным и обозначают φМеz+/Mе. Непосредственно определить потенцииал отдельного электрода нельзя, его измеряют путем сравнения спотенциалом эталонного электрода. Чаще всего для этой цели используют стандартный водородный электрод, который схематически изображается так: Pt, H2 | 2H+. Платина не участвует в окислительновосстановительной реакции и выполняет роль проводника электронов. На границе раздела фаз в водородном электроде устанавливается равновесие:

Н2↔2Н++2e.

Величину потенциала такого электрода принимают за ноль (при всех температурах) и называют стандартным потенциалом водородного электрода φ0H+/H2 = 0.Располагая металлы в порядке возрастания значений их стандартных электродных потенциалов, получают электрохимический ряд напряжений металлов: Li, К, Ва, Sr, Са, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

Числовые значения стандартных потенциалов металлов приведены в таблицах, имеющихся в учебник?" по общей химии. Ряд напряжений характеризует химические свойства металлов: чем меньше алгебраическое значение φ0Меz+/, тем сильнее выражены

восстановительные свойства металлов, т.е. легче окисляются (отдают электроны) и труднее восстанавливаются из своих ионов.

Величина электродного потенциала металла φМе z+/ зависит от величины φ0Меz+/ концентрации его ионов в растворе, Сz+, температуры Т и выражается уравнением Нернста:

где R - газовая постоянная равная 8,3 Дж/(моль*К); F - число Фарадея.

Уравнение Нернста при Т = 298 К принимает вид:

Предыдущая статья:Гидролиз солей. Следующая статья:Гальванические элементы. 2)Процессы на электродах. 3)ЭДС гальванического элемента.
page speed (0.0115 sec, direct)