Уравнение Нернста.
В общем случае уравнение Нернста принято записывать в условной форме
φ(Ox/Red) = φo(Ox/Red) + RT/(nF) ln [Ox]/[Red], RT/F= 0,058
отвечающей условной записи полуреакции восстановления окислителя
Ox + ne- = Red Каждая из концентраций под знаком натурального логарифма в уравнении Нернста возводится в степень, соответствующую стехиометрическому коэффициенту данной частицы в уравнении полуреакции, n – число принимаемых окислителем электронов, R – универсальная газовая постоянная, T – температура, F – число Фарадея.
Измерить окислительно-восстановительный потенциал в реакционном сосуде во время протекания реакции, т.е. в неравновесных условиях, невозможно, так как при измерении потенциала электроны должны передаваться от восстановителя к окислителю не непосредственно, а через соединяющий электроды металлический проводник. С помощью ур-ия Нернста можно измерить окислительно-восстановительный потенциал.
36. Концентрационный гальванический элемент.
Особенностью концентрационного гальванического элемента, рис.4, является то, что оба электрода выполнены из одного и того же метала.
Рис.4
Эти электроды отличаются друг от друга только концентрациями солевых растворов.
(По формуле Нерста) рассчитаем ЭДС концентрационного элемента.
Недостатки концентрационных гальванических элементов:
Разрушаемый анод и малая ЭДС
Концентрационные элементы используются в тех случаях, где необходима малая ЭДС.
37. Электроды второго рода (хлорид-серебряный электрод). Измерение электродных потенциалов металлов.
Электроды второго рода представляют собой металлические электроды, покрытые слоем труднорастворимой соли того же металла. При погружении в раствор соли одноименного аниона его потенциал будет определяться активностью иона в растворе.
а) Хлорсеребряный электрод (ХСЭ) Ag, AgCl|Cl – представляет собой серебряный проводник, покрытый твердым AgCl, который погружен в насыщенный раствор KCl.
Серебро электрохимически взаимодействует со своим ионом:
|
Ag + + e – = Ag. |
|
Уравнение Нернста для этого процесса:
|
|
(7.2) |
Однако в присутствии труднорастворимого AgCl активность ионов серебра очень мала и ее трудно определить. Но активность ионов Ag + связана с легко задаваемой в данной системе активностью ионов Cl – произведением растворимости хлорида серебра ПР AgCl:
|
|
|
откуда
|
|
|
Подставляя это выражение в (7.2)
и обозначив
|
|
|
получим уравнение Нернста для хлорсеребряного электрода:
|
|
|
Потенциалопределяющими являются ионы хлора, а электродный процесс может быть представлен уравнением
|
|
|
