Aký je potenciál elektródy?

Aký je potenciál elektródy?
Aký je potenciál elektródy?
Anonim

Potenciál elektródy je rozdiel v elektrostatických potenciáloch medzi elektrolytom a elektródou. Vznik takéhoto potenciálu je spôsobený priestorovou separáciou nábojov, ktoré majú opačné znamienka na hranici fázovej separácie s tvorbou elektrickej dvojitej vrstvy.

elektródový potenciál
elektródový potenciál

Priestorová separácia nábojov na hranici medzi kovovou elektródou a roztokom elektrolytu je spojená s takými javmi, ako je prenos iónov z kovu do roztoku v procese vytvárania elektrochemickej rovnováhy, ako aj adsorpcia ióny z elektrolytu na povrch elektródy; vytesnenie plynu mimo iónovú kladne nabitú kryštálovú mriežku; necoulombovská adsorpcia iónov alebo tekutých molekúl na elektróde. V dôsledku posledných dvoch javov sa potenciál elektródy nikdy nerovná nule, aj keď je náboj kovového povrchu nulový. Absolútna hodnota potenciálu jednej elektródy nie je určená, na to sa používa metóda porovnávania referenčnej a testovacej elektródy. Elektródový potenciálsa rovná veľkosti elektromotorickej sily (EMF) získanej v elektrochemickom obvode.

potenciál vodíkovej elektródy
potenciál vodíkovej elektródy

V prípade roztokov na báze vody je obvyklé používať vodíkové elektródy. Štandardné prvky tohto typu sa používajú ako štandardy pre rôzne elektrochemické merania, ako aj v galvanických zariadeniach. Vodíková elektróda je kovový drôt alebo doska, ktorá dobre absorbuje plynný vodík (často sa používa paládium alebo platina). Takýto doskový drôt je nasýtený vodíkom pri atmosférickom tlaku a potom je ponorený do vodného roztoku bohatého na vodíkové ióny. Potenciál takejto platne je úmerný koncentrácii iónov v roztoku. Prvok je štandard, elektródový potenciál chemickej reakcie sa meria relatívne k nemu.

Pri montáži galvanických článkov na báze vodíka a detekovateľných zariadení dochádza na povrchu kovu platinovej skupiny k reakcii (reverzibilnej), čo znamená buď proces redukcie alebo oxidácie. Typ procesu závisí od potenciálu prebiehajúcej reakcie stanovovaného prvku. Potenciál vodíkovej elektródy sa rovná nule, keď je tlak vodíka jedna atmosféra, koncentrácia protónov v roztoku je jeden mól na liter a teplota je 298 K. Ak je skúmaný prvok v referenčných podmienkach, tj., keď je aktivita iónov ovplyvňujúcich potenciál jedna a tlak plynu - 0, 101 MPa, hodnota tohto potenciálu sa nazýva štandardná.

štandardný elektródový potenciál
štandardný elektródový potenciál

Meranie EMFgalvanickej elektródy za štandardných podmienok vypočítajte štandardný elektródový potenciál chemickej reakcie. Zvyčajne sa táto hodnota meria za podmienok, keď sa všetky termodynamické aktivity reakcie určujúcej potenciál rovnajú jednotke a tlak plynu je 0,01 x 105 Pa. Potenciál testovaného prvku sa považuje za pozitívny, ak sa v režime „zdroj prúdu“elektróny vo vonkajšom obvode pohybujú zľava doprava a kladne nabité častice sa pohybujú v elektrolyte.

Odporúča: