E0= E0пр−E0лев=0,337+0,763=1,1 В
Уравнение Нернста: |
Eпр=E0пр− RT ln a 2+ ; |
E лев=E0лев− RT ln a 2+ |
||
2F |
Cu |
2F |
Zn |
|
|
|
|
||
E=Eпр−E лев= E0+ RT ln aZn2+
2F aCu2+
Нормальный элемент Вестона
Ртутно-кадмиевый элемент
Pt | Cd(Hg) | CdSO4 | Hg2SO4, Hg | Pt Уравнения полуреакций:
Cd2+ + 2e → Cd(Hg); Hg2SO4 + 2e → 2Hg + SO42- Уравнение реакции: Cd + Hg22+ → Cd2+ + 2Hg Уравнение Нернста:
0 |
|
RT |
|
|
RT |
|
aCd 2+ |
0 |
|
RT |
|
aSO42- aHg |
22+ |
0 |
|
RT |
|
ПРHg |
2 SO4 |
E=Eпр −E лев=E |
+ |
|
ln a |
2-− |
|
ln |
|
=E |
+ |
|
ln |
|
|
=E |
+ |
|
ln |
|
|
2F |
2F |
a Hg22+ |
2F |
aCd2+ |
|
2F |
aCd 2+ |
||||||||||||
|
|
|
SO4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Используется как источник опорного напряжения при калибровке потенциометров, т. к. обладает устойчивым значением вырабатываемой ЭДС.
Классификация электрохимических цепей
Электрохимические цепи классифицируют по двум признакам: 1) по источнику электрической энергии (физические, химические, концентрационные); 2) по наличию или отсутствию в цепи границы двух различных растворов (цепи с переносом и без).
Концентрационные гальванические элементы
Концентрационная цепь с переносом:
Элемент, состоящий из одинаковых электродов, опущенных в растворы с различной активностью (концентрацией) ионов.
Пример элемента: Cu | CuCl2 (a1) || CuCl2 (a2) | Cu
Уравнения полуреакций: Cu2+ + 2e → Cu для обоих электродов
Уравнение Нернста: E=E |
|
−E |
|
=E |
0 |
−E |
0 |
+ |
RT |
ln a |
− |
RT |
ln a |
= |
RT |
ln |
a1 |
. |
|
пр |
лев |
пр |
лев |
2F |
2F |
2F |
a2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
ЭДС таких элементов очень мала, они используются для определения pH и концентраций труднорастворимых солей.
Концентрационная цепь без переноса:
Элемент, состоящий из двух одинаковых амальгамных электродов с различной концентрацией металла в них, опущенные в один раствор, содержащий ионы этого металла.
Пример элемента: Pt | Zn(Hg)(a1) | ZnSO4 | Zn(Hg)(a2) | Pt Уравнения полуреакций: Zn2+ + 2e → Zn для обоих электродов
Уравнение Нернста: E=E |
|
−E |
|
=E |
0 |
−E |
0 |
+ |
RT |
ln a |
− |
RT |
ln a |
= |
RT |
ln |
a1 |
. |
|
пр |
лев |
пр |
лев |
2F |
2F |
2F |
a2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|