Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Физическая и коллоидная химия

Классификация электродов

Электрохимический электрод — один из двух представленных в электрохимическом элементе проводников, на поверхности которого происходит электрохимическая реакция. По типу электродной реакции все электроды можно разделить на две группы: электроды первого и второго рода.

Электроды первого рода

К электродам первого рода относятся электроды, состоящие из металлической пластинки, погруженной в раствор соли того же металла. При обратимой работе элемента, в который включен электрод, на металлической пластинке идет процесс перехода катионов из металла в раствор либо из раствора в металл. Таким образом, электроды первого рода обратимы по катиону и их потенциал связан уравнением Нернста (12.2) с концентрацией катиона. К электродам первого рода относят также и водородный электрод.

Электроды второго рода

Электродами второго рода являются электроды, в которых металл покрыт малорастворимой солыо этого металла и находится в растворе, содержащем другую растворимую соль с тем же анионом. Электроды этого типа обратимы относительно аниона, и зависимость их электродного потенциала от температуры и концентрации аниона может быть записана в следующем виде:

Электроды сравнения

Некоторые металлы (например, золото, платина, медь, серебро и др.) обладают настолько прочными кристаллическими решетками, что катионы из нее почти не могут выйти и перейти в раствор. Поэтому они практически не имеют собственного скачка потенциала. Но поверхность таких металлов может адсорбировать многие другие вещества, которые способны окисляться или восстанавливаться. Такие электроды (металлы) в этом случае называют инертными, а потенциал их определяется равновесием между окисленной и восстановленной формой веществ адсорбированных на их поверхности.

Примером подобного электрода является водородный электрод.

Водородный электрод представляет собой платиновую пластинку, омываемую газообразным водородом, погруженную в раствор, содержащий ионы водорода. Адсорбируемый платиной водород находится в равновесии с газообразным водородом; схематически электрод изображают следующим образом:

Электрохимическое равновесие на электроде можно рассматривать в следующем виде:

Роль платины заключается в том, что она осуществляет роль посредника (банка электронов) в окислительно-восстановительных процессах передачи электронов и позволяет снимать, регистрировать потенциал с газообразного водородного электрода.

Потенциал водородного электрода (платиновой пластинки) зависит от парциального давления водорода, от концентрации ионов водорода в растворе и температуры. Поскольку водородный электрод широко используется при определении других электродных потенциалов, принято условно считать, что его потенциал равен нулю при активной концентрации ионов водорода 1 моль/л, давлении водорода 101 325 Па и при температуре 25°С.

Поэтому для электродного потенциала нестандартного водородного электрода можно записать:

Каломельный электрод часто используется в качестве электрода сравнения как более простой в обращении, величина электродного потенциала которого относительно стандартного водородного электрода точно известна и зависит только от температуры. Каломельный электрод состоит из ртутного электрода, помещенного в раствор КС1 определенной концентрации и насыщенный каломелью Hg-,Cl2:

Каломельный электрод обратим относительно анионов хлора, и уравнение Нернста для него имеет вид

Хлорсеребряный электрод также используют в качестве электрода сравнения, который также обратим относительно анионов хлора:

Величина потенциала хлорсеребряного электрода зависит от концентрации ионов хлора; данная зависимость имеет следующий вид:

Чаще всего в качестве электрода сравнения используется насыщенный хлорсеребряный электрод, потенциал которого зависит только от температуры.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы