Электрохимия. Определение стандартного окислительно-восстановительного потенциала ферри-ферроэлектрода. Письменко В.Т - 4 стр.

UptoLike

4
4
ВВЕДЕНИЕ. ТЕОРЕТЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Если в раствор, содержащий окисленную и восстановленную формы
одного и того же вещества, например Fe
3+
и Fe
2+
или Sn
4+
и Sn
2+
,
опустить платиновый электрод, то на границе электродраствор возни-
кает разность потенциалов, которую принято называть окислительно-
восстановительным потенциалом или редокс-потенциалом.
Окислительно-восстановительные электроды или редокс-электроды
представляют собой инертный электрод (Pt, Au, Ir), погруженный в сре-
ду, содержащую окисленную и восстановительную форму одного и того
же вещества, и условно записываются следующим образом:
а) FeCl
3
, FeCl
2
| Pt или Fe
3+
, Fe
2+
| Pt ,
б) SnCl
4
, SnCl
2
| Pt или Sn
4+
, Sn
2+
| Pt .
Возникновение редокс-потенциала у инертного платинового элек-
трода связано со способностью ионов Fe
3+
и Fe
2+
присоединять или от-
давать электроны, находящиеся на платине. Происходит обмен электро-
нами между инертным электродом и ионами. Металлический электрод
здесь выполняет только роль посредника, проводника в процессе пере-
дачи электронов. Окислительно-восстановительный процесс протекает в
растворе и не связан с выделением или растворением простых веществ.
При погружении инертного
электрода, например, платины в рас-
твор, содержащий ионы Fe
3+
(окисленная форма) и ионы Fe
2+
(восста-
новленная форма) на его поверхности устанавливается равновесие:
Fe
3+
+ e
Fe
2+
Потенциал электрода в таком растворе и направление данной реак-
ции определяется отношением активностей окисленной (о) и вос-
становленной (в) форм:
ϕ
о/в
=
ϕ
о
о/в
+
B
o
o
Bo
Fe
Fe
a
a
F
RT
a
a
F
RT
lnln
/
2
3
+=
+
+
ϕ
, (1)
где
ϕ
о
о/в
электродный потенциал равновесной окислительно-восстано-
вительной системы при стандартных условиях, соответствующий стан-
дартной константе равновесия системы:
ϕ
о
о/в
=
c
K
F
RT
ln
В общем случае, если окислительно-восстановительное равновесие
устанавливается между несколькими веществами:
aА + bB + …. + ze
xX + yY + …,
то потенциал электрода в такой системе равен:
ϕ
о/в
=
ϕ
о
о/в
+ .ln
y
Y
x
X
b
B
a
A
aa
aa
F
RT
(2)