7.3.5 Классификация электродов

В основу классификации электродов положено агрегатное состояние и растворимость окисленной и восстановленной формы веществ, участвующих в электродной реакции.

Электроды первого рода

Электродом первого рода называется металл или неметалл, погруженный в раствор, содержащий его ионы.

Примеры: медный электрод в растворе соли меди

Cu²⁺Cu.

Электроды второго рода

Электрод второго рода состоит из металла, покрытого слоем его малорастворимого соединения и погруженного в раствор растворимой соли, содержащий тот же анион.

Примером служат каломельный и хлорсеребряный электроды:

Cl^-  Hg₂ Cl₂, Hg;

Cl^-  AgCl, Ag.

Газовые электроды

Газовый электрод состоит из инертного металла (обычно платины), контактирующего одновременно с газом и раствором, содержащим ионы этого газообразного вещества.

Примером газовых электродов могут служить водородный, кислородный и хлорный электроды:

Н⁺  H₂, Pt.

Амальгамные электроды

Амальгамный электрод состоит из амальгамы данного металла (раствор металла в ртути) в контакте с раствором, содержащим ионы этого металла:

Ме^Z+  Me, Hg.

Окислительно-восстановительные электроды

Окислительно-восстановительный электрод состоит из инертного металла, погруженного в раствор, содержащий окисленную и восстановленную форму вещества:

Fe²⁺, Fe³⁺  Pt.

7.3.6 Водородный электрод

Этот электрод состоит обычно из платинированной платиновой пластинки опущенной в раствор, содержащий ионы водорода, и омываемый током газообразного водорода. (Платинированием называется покрытие поверхности слоем платиновой черни, т.е. слоем высокодисперсной платины, получаемой обычно электролитическим путем непосредственно на самой пластинке).

В водородном электроде происходит реакция

1/2Н₂ = Н⁺ + е,

вполне аналогичная реакциям, протекающим на поверхности металлических электродов, обратимых относительно катиона. Платина здесь играет роль только инертного проводника и может быть заменена палладием, иридием, золотом и некоторыми другими металлами.

Электродный потенциал такого электрода зависит от концентрации ионов водорода в растворе, от давления водорода в газовой фазе и от температуры.

_Н+ = ⁰_Н+ + (lna_H+ - lnP_H2),

для Р_Н2 = 1 атм;

_Н+ = lna_H+;

_H+ = 1,98410^-4 T lga_H+;

_H+ = - 1,984 10^-4 T (pH) .

Водородный электрод весьма чувствителен к условиям работы. Для получения вполне правильных и устойчивых результатов существенны, в частности, высокая степень чистоты водорода и состояние поверхности платины. При правильной работе, водородный электрод дает очень точные результаты, воспроизводимые до 0,00001 в. Но чувствительность его к условиям процесса сильно усложняет работу с ним. Поэтому обычно пользуются другими электродами, для которых потенциал по отношению к такому электроду известен и которые вместе с тем не так капризны в работе