Окислительно-восстановительные реакции. Бахметьева Л.М - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

14
Стандартный нормальный водородный электрод представляет собой
электрохимическую ячейку (полуэлемент), в которой происходит реакция
ионизации молекулярного водорода, причем активность ионов водорода в
растворе отвечает [H
3
O
+
] = 1 моль/л (pH = 0) и парциальное давление во-
дорода в газовой фазе равно 101.3 кПа (1 атм) при температуре 298 K. Сте-
хиометрическое уравнение процесса ионизации водорода записывается
следующим образом:
1/2 Н
2(газ)
+ Н
2
О
(ж)
= Н
3
О
+
(ж)
+ е(электрод). (1)
Обратимый процесс ионизации водорода проводят на металлической пла-
тине (платиновой губке). Хотя в передаче электронов металлическая пла-
тина здесь играет только роль посредника, ее роль далеко не универсальна,
и платину не удается заменить другими металлами. Свойства платины ока-
зались наиболее благоприятными для проведения обратимой реакции ио-
низации водорода.
Для измерения электродного потенциала составляется гальванический
элемент, электродами которого служат исследуемый и нормальный водо-
родный. ЭДС гальванического элемента (окислительно–восстановительной
реакции) равна алгебраической разности нормального водородного элек-
трода и исследуемого электрода (E
x
):
ЭДС =
ΔE = | E°
вод.эл.
– E
x
|.
Поскольку стандартный электродный потенциал водородного электрода по
определению равен нулю E°
вод. эл.
= 0, то | E
x
| = ЭДС.
Значение электродного потенциала зависит от ряда факторов: приро-
ды веществ, участвующих в электродном процессе, их концентрации, тем-
пературы, от природы растворителя. Чтобы учесть только природу ве-
ществ, принимающих участие в окислительно–восстановительном процес-
се, ввели понятие стандартного электродного потенциала.
Стандартным
электродным потенциалом
называется электродный потенциал электрода
при температуре 298 K, давлении 101.3 кПа, при концентрациях (активно-
стях) в водных растворах всех веществ, участвующих в электродных про-
цессах, равных единице. Стандартный электродный потенциал обозначают
символом E°.
Выбор в качестве системы отсчета (электродный потенциал которой
условно приравнен нулю) реакции окисления молекулярного водорода
(уравнение (1)) означает, что для сравнения свойств различных окисли-
тельно-восстановительных систем используется способность соответст-
вующих соединений восстанавливаться молекулярным водородом в вод-
ных растворах в соответствии с уравнением (2), а в качестве количествен-
ной характеристики этой способности берется значение стандартного
электродного потенциала (Е
о
), определяемого как ЭДС гальванического
элемента, построенного из полуэлемента, содержащего компоненты рас-

Страницы