Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Основы электрохимии и электрохимических производств [учебное пособие].doc
Скачиваний:
731
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
9.42 Mб
Скачать

Электроды первого рода. Потенциал ионно-металлического электрода.

Электродом первого рода называют систему, в которой восстановленной формой является металл электрода, а окисленной – простые или комплексные ионы этого же металла.

Рассмотрим, например, систему:

электрод сравнения

В этой системе будет протекать реакция, которую в общем виде можно передать урав­нением (7.а). Применим уравнение (7.1) к этой реакции:

;

тогда:

(7.2)

Поскольку активность металла равна 1, из (7.2) получим:

(7.3)

Уравнение (7.3) позволяет рассчитать равновесный потенциал ионно – металлического электрода. В таблице (7.1) приведены значения стандартных электродных потенциалов для некоторых систем.

Таблица 7.1

Значения*стандартных электродных потенциалов для некоторых систем.

Электродная

система

Электродная

система

Au / Au+3

+1,50

Ni / Ni+ 2

-0,250

Ag / Ag+

+0,799

Fe /Fe+2

-0,440

Cu / Cu+

+0,581

Cr / Cr+3

-0,74

Cu / Cu+2

+0,0337

Zn / Zn+2

-0,763

H2 / 2H+

0

Mn /Mn+2

-1,18

Fe / Fe+3

-0,036

Na / Na+

-2,71

Pb / Pb+ 2

-0,126

K/ K+

-2,925

*Значения стандартных электродных потенциалов в таблице приведены относительно водородного электрода.

Уравнение (7.3) показывает зависимость равновесного потенциала от концентрации соответствующего иона и если концентрация будет равна 1 моль/л, то , и равновесный потенциал принимает значение стандартного равновесного потенциала.

В таблице (7.1) приведена относительная шкала электродных потенциалов. Она представляет собой количественное выражение так называемого ряда напряжений. Все металлы, имеющие высокий положительный потенциал, носят название благородных металлов, а металлы, которые имеют более низкий потенциал, растворяются в кислотах с выделением водорода.

Электроды второго рода.

Электродом второго рода называют систему, в которой металл покрыт слоем его оксида или малорастворимой соли, а раствор содержит гидроксил-ионы (для оксидных покрытий) или анионы этой соли.

Рассмотрим реакцию:

, (7.в)

где MeAмалорастворимая соль.

Из уравнения (7.1), учитывая, что для малорастворимой соли получаем для реакции (7.в) следующее соотношение:

(7.4)

Хлорсеребряный электрод.

Уравнение (7.4) описывает поведение хлорсеребряного электрода.

(7.г)

(7.5)

т.е. такой электрод обладает постоянным потенциалом при постоянной концентрации ионов хлора. Схема хлорсеребряного электрода представлена на рис. 7.1.

Рис. 7.1 Хлорсеребряный электрод.

Такой электрод может быть использован в качестве электрода сравнения. В качестве стандартных электродов сравнения используются и другие электроды. Например, каломельный.

Его схема:

(7.6)

Стандартные электроды сравнения (хлорсеребряный, каломельный и другие), часто используются вместо водородного, потому, что их применение гораздо более удобно.