Электрохимия. Определение стандартного окислительно-восстановительного потенциала ферри-ферроэлектрода. Письменко В.Т - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

5
5
Значения стандартного окислительно-восстановительного потен-
циала или редокс-потенциала (
ϕ
о
о/в
) для различных окислительно-вос-
становительных систем приводятся в справочной литературе при 25
о
С.
Выражение (1) и (2) легко получаются из известных термодинами-
ческих соотношений. Изменение изобарного потенциала при нестан-
дартных и стандартных условиях связаны между собой соотношением:
b
B
a
A
y
Y
x
X
o
aa
aa
RTGG
⋅
⋅
+∆=∆ ln , (3)
где под знаком логарифма частное от произведений активностей (в сте-
пени их стехиометрических коэффициентов) продуктов реакции (числи-
тель) и исходных веществ (знаменатель). Как известно, изменение изо-
барного потенциала в системе численно равно работе A, совершаемой в
результате химической реакции:
∆G = - A. (4)
Работа электрического тока равна произведению числа моль пере-
несенных электронов (n), постоянной Фарадея (F = 96 484 Кл/моль) и
напряжения в электрической цепи (Е):
А = nFЕ = nF(
o
HH
2
/2
+
−
ϕϕ
) или
ϕ
nFA =
(5)
Напряжение в электрической цепи (эдс гальванического элемента с
водородным электродом) это разность потенциалов между стандартным
водородным электродом (равным нулю) и измеряемым электродом. Сле-
довательно, работу электродной реакции можно рассчитать относи-
тельно работы реакции стандартного водородного электрода, которую
мы условно считаем равной нулю. Подставляя выражение (5) в равен-
ство (4) и принимая во внимание, что
oo
nFG
ϕ
=∆ при стандартных усло-
виях, получаем
b
B
a
A
y
Y
x
X
o
aa
aa
RTnFnF
ln+−=−
ϕϕ
или
y
Y
x
X
b
B
a
A
o
aa
aa
nF
RT
ln+=
ϕϕ
. (6)
Формула (6) – уравнение Нернста, позволяющее вычислить элек-
тродные потенциалы при нестандартных условиях.
В окислительно-восстановительной системе электрод не обменива-
ется ионами с раствором (однако в отдельных случаях металл катализи-
рует окислительно-восстановительный процесс). Зная стандартные окис-
лительно-восстановительные потенциалы различных систем, можно
предвидеть направление любой окислительно-восстановительной реак-
ции при стандартных условиях. Рассчитав редокс-потенциалы для не-
стандартных условий (уравнение Нернста), можно предсказать возмож-
ность того или иного процесса.

Страницы