Равновесные электродные системы. Граница раздела заряженных фаз. Часть 3. Введенский А.В - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4
РАЗДЕЛ I
РАВНОВЕСНЫЕ ЭЛЕКТРОДНЫЕ СИСТЕМЫ .
ХИМИЧЕСКИЕ И КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ЦЕПИ
Электрод представляет собой электронопроводящую фазу (металл,
сплав), контактирующую с ионным проводником. В качестве последнего
обычно выступает раствор электролита, но может быть и проводящий
твердый электролит (оксид, соль) или расплав. На границе этих, как впро-
чем и двух любых фаз α и β , содержащих свободные электрические заря-
ды , возникает разность внутренних электростатических потенциалов g
(α)
и
g
(β)
вследствие нескомпенсированного перехода заряженных частиц из од-
ной фазы в другую . Примером могут служить электроды , состоящие из ме-
талла и раствора его соли (Cu
2+
|Cu, Zn
2+
|Zn) и т.д., в общем случае M
Z+
|M.
Простейшая электрохимическая система, состоящая из двух таких
электродов, представляет собой гальваническую цепь (гальванический
элемент ):
12
ZZ
121
12
MMMM,M
++
⊕
. (1.1)
Электрод гальванического элемента, на котором происходит реакция
окисления , является анодом (при записи цепи обозначается символом “ “
и располагается всегда слева). Электрод, на котором идет реакция восста-
новления , является катодом (обозначается символом “
⊕
” и записывается
справа). Так, на электродах гальванической цепи (1.1) протекают равно-
весные электрохимические реакции
1
Z
11
1
MMze
+
−
=+
, (1.2a)
2
Z
22
2
MzeM
+
−
+=, (1.2б )
а суммарная химическая окислительно- восстановительная реакция в эле-
менте имеет вид:
ZZ
211122
21
zMzMzMzM
++
+=+
. (1.2)
Любая гальваническая цепь является равновесной при условии, что
равновесие наблюдается на каждой межфазной границе, а протекающий
внутри цепи электрический ток бесконечно мал . Цепь считается правильно
разомкнутой , если на ее концах находится один и тот же металл. Относи-
тельно несложно измеряемая разность потенциалов на концах равновес-
ной , правильно разомкнутой электрохимической цепи есть ее напряжение
Е . Оно равно алгебраической сумме скачков потенциалов Δ g
α / β
= g
(β)
- g
(α)
на всех межфазных границах. Однако измерить или теоретически рассчи-
тать скачок потенциала на границе двух различных фаз принципиально не-
возможно. В связи с этим вводится понятие условного электродного по-
тенциала. Под условным электродным (далее – просто электродным) по-
тенциалом понимается напряжение гальванической цепи, составленной из

Страницы