Составители:
Рубрика:
40
гальванического элемента. Будем ее обозначать E. Для pасчета ЭДС галь-
ванического элемента используют фоpмулу
E =e
к
– e
а
, (8)
где e
к
и e
а
− потенциалы катода и анода.
Зависимость равновесного электродного потенциала от концентрации и
температуры описывается уравнением Нернста, которое для ионно-
металлических электродов имеет вид
++
0
,Me ,
Me Me Me
=+
ln Me
n
nn
RT
Ee
nF
+
Здесь
0
,
Me Me
n
e
+
− стандаpтный электpодный потенциал металла Me, В (Пpи-
ложение 5); R = 8,314 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная; T −
абсолютная температура, К; F = 96 500 Кл/моль – число Фаpадея;
Me
n+
− мо-
лярная концентрация ионов металла, моль/л; n – число электронов.
При температуре 298 К уравнение Нернста имеет вид
+
0
,,
Me Me Me Me
=+
0,059
lg Me
nn
n
ee
n
+
+
(9)
(здесь вместо натурального логарифма использован десятичный).
Поскольку потенциал электрода зависит от концентрации, ЭДС гальвани-
ческого элемента, составленного из однотипных электродов (один и тот же ме-
талл в pаствоpе одной и той же соли) с разными концентрациями растворов,
будет отлична от нуля. Такой гальванический элемент называется концентра-
ционным. Анодом в нем является электpод с меньшей концентpацией элек-
тpолита.
Если известны значение ЭДС и концентрация одного из электролитов, то
десятичный логарифм неизвестной концентрации электролита можно рассчи-
тать по формулам (10) и (11) для концентрации в анодном и катодном про-
странствах соответственно. Эти формулы получены, используя выражения (8) и
(9).
+
+
a
=--+
lg Me lg
0,059 0,059 0,059
k
k
n
n
aaa
k
aka k
nnnn
EEEMe
n
(10)
+
+
=--+
lg Me lg
0,059 0,059 0,059
a
a
k
kkk
k
n
n
k
aa
a
nnnn
EEEMe
n
(11)
где n
а
и n
к
- количество электронов, участвующих в анодном и катодном
процессе соответственно.
Зная логарифм, легко получить значения концентраций электролита в ка-
тодном или в анодном пространстве.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »
