ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Основные определения и термины. При погружении пластинки металла в водный раствор его соли на границе раздела металл – раствор образуется двойной электрический слой
При погружении пластинки металла в водный раствор его соли на границе раздела металл – раствор образуется двойной электрический слой. Образовавшаяся пограничная разность потенциалов получила название электродного потенциала. Различают электроды первого и второго рода. Электроды первого рода обратимы относительно одного вида ионов (катионов или анионов), а электроды второго рода – относительно обоих видов ионов раствора. Примером электрода первого рода является металл, погруженный в раствор, содержащий его ионы, например медный и цинковый электроды в растворах их солей. Они обратимы относительно катионов. Такой электрод можно представить в виде схемы: М z + | М. Ему отвечает электродная реакция М z + + z e – ↔ М, где z – число электронов, принимающих участие в процессе. Потенциал электрода определяется уравнением Нернста: , (7.1) где j0 – стандартный (нормальный) электродный потенциал, В; R – универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль×К); Т – абсолютная температура, К; z – число электронов, участвующих в реакции; F – постоянная Фарадея, Кл/моль, F = 96485; – активность ионов металла в растворе. Электрод второго рода состоит из металла, покрытого слоем его труднорастворимого соединения и погруженного в раствор легкорастворимой соли, содержащий тот же анион, что и малорастворимое соединение, например каломельный и хлорсеребряный электроды. Они обратимы относительно как катиона, так и аниона. Электрод второго рода записывается в виде схемы А z - | МА, М. Схема электродной реакции: МА + z e – ↔ М + А z –. Потенциал электрода второго рода определяется уравнением , (7.2) где – активность анионов в растворе. Окислительно-восстановительный электрод состоит из инертного металла (например, платины), погруженного в раствор, содержащий вещества с различной степенью окисления Red и Ox. Металл в такой системе обменивается с участниками окислительно-восстановительной реакции электронами и принимает определенный потенциал при установлении равновесного состояния. В общем виде схема электрода и уравнение потенциалопределяющей реакции записывается так: Ox, Red Pt; Ox + z e –↔ Red. К редокси – электродам относятся в первую очередь электроды, у которых Ox и Red представляют собой ионы, причем электродная реакция состоит в перемене их зарядов. Например, ферри-ферроэлектроду Fe3+, Fe2+ Pt соответствует потенциалопределяющая реакция: Fe3+ + e–↔ Fe2+. Потенциал окислительно-востановительного электрода определяется по уравнению , (7.3) где – стандартный окислительно-восстановительный потенциал. Потенциометрический метод определения рН основан на том, что измеряют ЭДС элемента, состоящего из вспомогательного электрода с известным потенциалом (электрода сравнения) и электрода, потенциал которого зависит от количества водородных ионов (электрода определения). Наиболее часто в качестве электрода с известным потенциалом применяют каломельный, хлорсеребряный и хингидронный электроды. В качестве электрода, потенциал которого зависит от рН, используют водородный, хингидронный и стеклянный. ЭДС такого гальванического элемента равна разности потенциалов двух его электродов и связана определенной зависимостью с активностью водородных ионов, т.е. рН раствора – формула (7.5 – 7.7). Подставив в соответствующую формулу, выражающую зависимость между ЭДС цепи (Е) и рН раствора, измеренное значение Е, находят искомый рН. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|