- •Содержание
- •Электрохимия
- •Электрическая проводимость растворов электролитов
- •Подвижность ионов
- •Электрическая проводимость растворов
- •Кондуктометрия
- •Электрическая проводимость биологических объектов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Решение типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения Вариант 1.
- •Вариант 2.
- •Вариант 3.
- •Вариант 4.
- •Вариант 5.
- •Вариант 6.
- •Вариант 7.
- •Вариант 8.
- •Вариант 9.
- •Вариант 10.
- •Вариант 11.
- •Вариант 12.
- •Вариант 13.
- •Вариант 14.
- •Вариант 15.
- •Электрические явления на границе раздела фаз
- •Электродный потенциал
- •Окислительно-восстановительный (редокс) потенциал
- •Диффузионный потенциал
- •Мембранный потенциал
- •Гальванические элементы
- •Потенциометрия
- •Потенциометрическое титрование
- •Вопросы для самоконтроля
- •Решение типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Вариант 1.
- •Вариант 2.
- •Вариант 3.
- •Вариант 4.
- •Вариант 5.
- •Вариант 6.
- •Вариант 7.
- •Вариант 8.
- •Вариант 9.
- •Вариант 10.
- •Вариант 11
- •Вариант 12.
- •Вариант 13.
- •Вариант 14.
- •Вариант 15.
Диффузионный потенциал
Диффузионным потенциалом называется потенциал, возникающий на границе раздела двух растворов, содержащих один и тот же электролит в разной концентрации, или двух растворов разных электролитов, содержащих ионы с различной подвижностью.
Например, на границе двух растворов соляной кислоты с разной концентрацией ионы Н+ и Cl- из более концентрированного раствора начнут перемещаться в более разбавленный раствор. Поскольку подвижность катионов Н+ существенно выше, чем анионов Cl-, за единицу времени в разбавленный раствор переместится больше Н+, чем Cl-. Неравномерность в распределении зарядов у межфазной границы вызовет образование ДЭС: разбавленный раствор у границы раздела зарядится положительно, а концентрированный - отрицательно. ДЭС будет существовать до тех пор, пока вследствие выравнивания концентраций ионов по всему объему не прекратится их направленное движение.
Аналогично возникает диффузионный потенциал на границе раз-
дела двух растворов, содержащих ионы с различной подвижностью. Более подвижные ионы навязывают свой заряд тому раствору, в который они перемещаются.
Величина диффузионного потенциала не превышает 0,1 В. При точных измерениях электродных или окислительно-восстановите-
Таблица 3. Стандартные окислительно-восстановительные
потенциалы некоторых реакций.
|
Электродная реакция |
Стандартный потенциал, В |
|
SO42 + H2O + 2e SO32 + 2OH Fe(OH)3 + e Fe(OH)2 + OH S + 2e S2 PbSO4 + 2e Pb + SO42 CrO42 + 4H2O + 3e [Cr(OH)6]3- + 2OH O2 + 2H2O + 2e H2O2 + 2OH NO3 + H2O + 2e NO2 + 2OH MnO2 + H2O + 2e Mn(OH)2 + 2OH S4O62 + 2e 2S2O32 S + 2H+ + 2e H2S SO42 + 8H+ + 8e S2 + 4H2O Sn4+ + 2e Sn2+ SO42 + 2H+ + 2e SO32- + H2O SO42 + 8H+ + 6e S + 4H2O I2 + 2e 2I [Fe(CN)6]3 + e [Fe(CN)6]4 AsO43- + 2H+ + 2e AsO33- + H2O MnO4 + e MnO42 MnO4 + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH ClO3 + 3H2O + 6e Cl + 6OH O2 + 2H+ + 2e H2O2 Fe3+ + e Fe2+ NO3 + 2H+ + e NO2 + H2O Cu2+ + I + e CuI NO3 + 10H+ + 8e NH4+ + 3H2O ClO + H2O + 2e Cl + 2OH 2Hg2+ + 2e Hg22+ NO3 + 2H+ + 2e NO2- + H2O NO3 + 4H+ + e NO + 2H2O HNO2 + H+ + e NO + H2O Br2 + 2e 2Br 6IO3 + 12H+ + 10e I2 + 6H2O O2 + 4H+ + 4e 2H2O MnO2 + 4H+ + 2e Mn2+ + 2H2O Cl2 + 2e 2Cl Cr2O72 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O PbO2 + 4H+ + 2e Pb2+ + 2H2O HClO + H+ + 2e Cl + H2O MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O 2BrO3 + 12H+ + 10e Br2 + 6H2O PbO2 + 4H+ + SO42 + 2e PbSO4 + 2H2O H2O2 + 2e 2OH- O3 + 2H+ + 2e O2 + H2O F2 + 2e 2F
|
0,93 0,56 0,48 0,356 0,13 0,08 +0,01 +0,05 +0,10 +0,141 +0,149 +0,15 +0,17 +0,36 +0,536 +0,543 + 0,56 +0,564 +0,60 +0,63 +0,682 +0,771 +0,810 +0,86 +0,870 +0,88 +0,92 +0,940 +0,96 +1,004 +1,087 +1,197 +1,229 +1,23 +1,359 +1,36 +1,455 +1,494 +1,51 +1,52 +1,685 +1,80 +2,07 +2,87 |
льных потенциалов наличие диффузионного потенциала на границе раздела растворов вносит ошибку. Его сводят к нулю, используя для контакта различных растворов электролитический мостик, содержащий ионы с близкой подвижностью, например, раствор KCl.