chemistry / chemistry1 / ХимиЯ / 272-273

Стандартные потенциалы металлических электродов в водн_Ь1х растворах приведены в приложении 6, которое является одновре­менно и рядом стандартных электродных потенциалов. Стандарт, ные электродные потенциалы металлов указывают на меру окис­лительно-восстановительной способности металла и его ионов Чем более отрицательное значение имеет потенциал металла, тем более сильной восстановительной способностью он обладает. На­пример, литий, имеющий наиболее отрицательный стандартный потенциал, относится к наиболее сильным восстановителям. Ц наоборот, чем более положителен потенциал металлического электрода, тем более сильной окислительной способностью обла­дают его ионы. Из приложения 6 видно, что к наиболее сильным окислителям принадлежат ионы золота, платины, палладия, се­ребра и ртути.

Потенциалы газовых электродов. Газовые электроды состоят из проводника 1 -го рода, контактирующего одновременно с га­зом и раствором, содержащим ионы этого газа. Проводник 1-го рода служит для подвода и отвода электронов и, кроме того, яв­ляется катализатором электродной реакции (ускоряет установ­ление равновесия на электроде). Проводник 1-го рода не дол­жен посылать в раствор собственные ионы. Лучше всего удовле­творяют этому условию платина и платиновые металлы, по­этому они чаще всего используются при создании газовых элек­тродов.

Так как в равновесных электродных реакциях газовых электро­дов участвуют газообразные компоненты, то электродные потенциа­лы этих электродов зависят от парциальных давлений газов. Это

л-ол

-0,8 го электрода. Оно имеет вид:

S 78 10 12 рН

можно показать на примерах водород­ного и кислородного электродов. Рав­новесие на водородном электроде выра­жается уравнением 2Н⁺ + Ъе *± Нг-Уравнение для расчета потенциала во­дородного электрода можно вывести так же, как было выведено уравнение для расчета потенциала металлическо-

RT, <

= 1п-

2F

Рис. 9.6. Зависимости потен­циалов водородного и кисло­родного^ электродов от рН среды при реи =/>н2 =1 (100 кПа)

272

н*/н₂

или для 298 К

(9.Па)

(9.116)

а . — активность ионов Н⁺ в электролите; р_Нг — относительное рциальное давление водорода. Учитывая, что lga_Ht = - рН, получаем при 298 К

1 Потенциал водородного электрода принимает более отрица­тельное значение с увеличением давления водорода и рН. Зависи­мость потенциала водородного электрода от рН раствора приведена рис. 9.6.

Аналогично водородному электроду можно создать кислород-электрод. Для этого проводник 1-го рода, например Pt, необ-димо привести в контакт с кислородом и раствором, содержа-им ионы, которые образуются при восстановлении кислорода Ионы ОН):

О₂, Pt | ОН' Если на кислородном электроде протекает реакция по уравне-

ию

О₂ + 2Н₂О + 4с выражение равновесного потенциала имеет вид для 298 К:

_{ Ро_гО

0,059

(9.12)

= F⁰ +

Так как активность воды в ходе реакции меняется мало, то ее считают величиной постоянной и значение ——lga^ ₀ вводят в

Е

Oj/OH"

(9.13)

= <_/Oh-⁺⁰>⁰¹⁴⁷¹S-

■*он-

2 / ОН

— стандартный потенциал кислородного электрода,

вный 0,401 В (при сон- = 1)-

Подставляя в уравнение (9.13) значение а_он. =К_ь/а_и. и в_н» = — рН, получаем

273

8 - 3287