1.1. Классификация электродов.

1.1.1. Электроды первого рода.

В эту группу входят электроды, в которых потенциал-образующими ионами являются катионы или анионы.

1. Металлические электроды (в образовании потенциала участвуют катионы металла):

Me | Me^Z+

При равновесии на металлическом электроде протекает реакция

Me^Z+ +  Me.

Так как а_Ме = 1, согласно уравнению (2)

(3)

Для солей, диссоциирующих с образованием одного котиона и одного аниона = m_.

1. Водородный (газовый) электрод (потенциал-определяющие ионы Н⁺)

(Pt)H₂ | H⁺.

При равновесии на водородном электроде протекает реакция

2H⁺ + 2  H₂.

По уравнению Нернста потенциал такого электрода

.

(4)

При нормальном атмосферном давлении = 1 и уравнение имеет вид

.

(5)

Водородный электрод при = 1 и = 1 (стандартный водородный электрод) принят за стандарт для измерения потенциалов, т.е. = 0. Это так называемая водородная шкала электродных потенциалов. Именно в ней измерены стандартные электродные потенциалы , приведенные в справочных таблицах.

1. Хлорный (газовый) электрод (в образовании потенциала участвуют анионы):

(Pt) Cl₂ | Cl ^–.

При равновесии на хлорном электроде протекает реакция

Cl₂ + 2  2Cl ^– ;

По уравнению Нернста потенциал такого электрода

.

(6)

при = 1

.

(7)

1.1.2. Электроды второго рода.

В электродах второго рода в образовании электродного потенциала участвуют и катионы, и анионы. Эти электроды состоят из металла, находящегося в контакте с труднорастворимой солью этого металла и какого-либо хорошо растворимого электролита с тем же анионом, что и в труднорастворимой соли.

Примеры:

1. Каломельный электрод:

Hg | Hg₂Cl_2(кр),, KCl.

2. Хлорсеребряный электрод:

Ag | AgCl_(кр), KCl.

Потенциал электродов этой группы можно выразить как через активность катионов, так и через активность анионов. Например, для хлорсеребряного электрода:

Ag⁺ +  Ag;

,

(8)

потенциал выражен через активность катиона Ag⁺.

Или

AgCl_(кр) +  Ag + Cl^-;

,

(9)

но a_AgCl(кр) = 1; a_Ag = 1. Тогда

,

(10)

потенциал выражен через активность анионов Cl^–.

Естественно, что величина рассчитанного значения электродного потенциала не зависит от того, каким способом она рассчитана.

Электроды этой группы используются в качестве электродов сравнения, т.е. вторичных стандартов при определении потенциалов других электродов.

1.1.3. Окислительно-восстановительные (редокс) электроды

Окислительно-восстановительные электроды состоят из инертного металла (обычно платины), опущенного в раствор, в котором находятся и окисленная, и восстановленная формы.

Примеры:

(Pt)Sn⁴⁺ | Sn²⁺.

Sn⁴⁺ + 2  Sn²⁺;

.

(11)

(Pt)Fe³⁺ | Fe²⁺.

Fe³⁺ +  Fe²⁺;

.

(12)