Общая химия. Семинарские и практические занятия. Торосян В.Ф - 246 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

248
Учитывая, что для стандартного водородного электрода активности ионов H
+
и газа H
2
равны 1, а ΔG = –nFE, после преобразования получим уравнение Нернста
для электродного процесса:
(7.1)
В этом уравнении – ЭДС реакции, n – число электронов, участвующих в
электронной реакции, F –
число Фарадея.
Уравнение (7.1) выражает зависимость электродного потенциала от
окисленной формы реагента (оф), a
M
– активность его восстановленной формы (вф),
уравнение Нернста можно записать в следующем виде:
(7.2)
Перейдя от натуральных логарифмов к десятичным и подставив численные
значения F, R и T = 298 K, получим удобную для расчетов форму уравнения
Нернста:
(7,3)
Активность твердого вещества (a
тв
) принимается равной единице, поэтому в
случае рассматриваемого нами металлического электрода (a
M
) уравнение Нернста
упрощается:
(7.4)
Потенциал электрода, как видно из этого уравнения, зависит от активности
ионов
М
+а n
которые являются потенциалопределяющими. Разность потенциалов
стандартного водородного электрода и какого-нибудь другого электрода,
измеренная при стандартных условиях, называется стандартным электродным
потенциалом и обозначается E
°
.
Следует подчеркнуть, что:
- уравнение Нернста отдельного электрода условились писать для процесса
восстановления независимо от того, в какую сторону сдвинуто равновесие, то есть
под знаком логарифма в уравнении Нернста в числителе стоит окисленная форма
реагента, в знаменателе – восстановленная.
- в дробном индексе при E и E
°
над чертой ставится окисленная форма
полуэлемента, под чертой – восстановленная;
- активности твердых веществ в уравнение Нернста не входят.
Значения некоторых стандартных окислительно-восстановительных
потенциалов гальванических элементов, расположенных в порядке их возрастания,
представлены в таблице 7.1.
Положительный окислительно-восстановительный потенциал электрода
Cu
2+
│Cu (E =+ 0,34 B) показывает, что в стандартных условиях водород окисляется
ионами меди, медный электрод по отношению к водороду является катодом,
электроны по внешней цепи переходят от водорода к меди:

Страницы