32. Окислительно-восстановительные электроды или редокс-элементы.
Все электроды, которым соответствует
потенциалопределяющие реакции с участием
электронов, представляют собой
окислительно-восстановительные системы.
Однако принято в особую группу выделять
электроды, в потенциалопределяющих
реакциях которых не участвуют простые
вещества — газы, металлы. Эти электроды
называются окислительно-восстановительяыми
(редокс-электроды). В общем виде
схема электрода и уравнение
потенциалопределяющей реакции
записываются так:
Сюда
относятся в первую очередь электроды,
у которых Ох и Red представляют
собой ионы, причем электродная реакция
состоит в перемене их заряда. Потенциал
окислительно-восстановительного
электрода для систем, характеризующихся
равновесием
,
потенциал рассчитывается по уравнению
Кроме
относительно простых
окислительно-восстановительных
электродов существуют более сложные,
в потенциал- определяющих реакциях
которых участвуют ионы Н+ и молекулы
воды. Например, системе
отвечают
уравнения электродной реакции и для
расчета потенциала электрода:
Из расчетного уравнения видно, что потенциал редокс электрода зависит от активности ионов Н+ в растворе. При условиях, обеспечивающих постоянство активностей других компонентов потенциалопределяющей реакции, такие окислительно-восстановятельньие электроды могут быть использованы как индикаторные при потенциометрическом определении рН растворов (например, хингидронный электрод). Стеклянный электрод представляет собой тонкую мембрану из специального стекла, в котором повышено содержание щелочных составляющих соединений натрия, лития и др.Согласно теории Б. П. Никольского потенциалопределяющий процесс на границе раствор — стекло заключается в обмене между ионами щелочного металла, например Na+, содержащимися в cтекле, и ионами Н+, находящимися в растворе.
33. Химические цепи. Уравнение для расчета эдс.
В химических цепях в электрохимической реакции участвуют материалы электродов и ионы солей, содержащихся в растворе. Хим. р-ции проходят на поверхности электродов.
Пример – эл-т Даниэля-Якоби
(-)Zn │ ZnSO4││ CuSO4 │Cu(+)
В этом элементе протекает реакция окисления Ме Zn и осаждения на Си электроде меди, получаемой в результате восстановления ионов меди:
Cu2+ +Zn = Cu +Zn2+
Эдс: E(Cu/Zn2+)= e(CU/CU2+)-e(ZN/ZN2+) + RT/2Fln(Ccu2+/Czn2+)
34. Концентрационные цепи. Уравнение для расчета эдс
Включ 2 водных раствора солей одной и тойже природы, налитых в 2 ёмкости, разделённых полупроницаемой перегородкой, растворы берут разной концентрации. В каждый раствор помещается Ме электрод. При их соединении друг с другом проводником 1-го рода в системе протекает электрический ток.
Они могут быть составлены из растворов электролитов разной природы, но оди нак концентрац.
Прим: серебрян и водор элемент.
Ag!AgNO3!!AgNO3!Ag(+)
(-)Pt!HCl!!HCl!Pt(+)
C1<C2
e- (Ag/ag+) = e0(Ag/Ag+)+ RT/FlnC1
e+(Ag/Ag+) = e0(Ag/Ag+)+ RT/FlnC2
общая эдс: из скачка правого электрода скачок левого электрода сокращая значения стандартного потенциала
E(Ag2/Ag1)=RT/Fln(C2/C1)