Равновесные электродные системы. Граница раздела заряженных фаз. Часть 3. Введенский А.В - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
двух электродов, потенциал одного из которых подлежит определению , а
другого условно принимается за нуль при любой температуре. Таким элек-
тродом служит стандартный водородный электрод (ст. в.э.). В частности,
для измерения потенциала
z
M/M
E
+
каждого из электродов следует соста-
вить следующую цепь:
2
3
z
2H3
HO
Pt,H(p1)HO(a1)MM,Pt
+
++
==⊕
(1.3)
При активности катионов металла
z
M
a1
+
=
напряжение цепи (1.3)
представляет равновесный стандартный электродный потенциал
Z
0
M/M
E
+
.
Потенциалы катода и анода определяются уравнениями Нернста:
ZZZ
111
1
11
111
0
AM
M/MM/MM
1
RT
EEElnaa
zF
+++
==+
, (1.4)
ZZZ
222
2
22
222
0
KM
M/MM/MM
2
RT
EEElnaa
zF
+++

==+


. (1.5)
По предложению Международного союза по чистой и прикладной
химии (IUPAC) считают, что напряжение гальванической цепи, а значит и
электродный потенциал , имеет положительное значение при выполнении
двух условий :
1. Потенциалопределяющий процесс записывается таким образом ,
что его результатом служит превращение окисленной формы в восстанов-
ленную :
Ox +ze
-
⇔
Red. (1.6)
2. При Р,Т = const данное направление электродной реакции долж-
но быть самопроизвольным и приводить к убыли термодинамического по-
тенциала системы . Иными словами, величина Δ G для брутто- реакции в со -
ответствующей гальванической цепи должна быть отрицательной . При
этом напряжение гальванической цепи считается положительным, если в
результате самопроизвольного процесса электроны во внешней цепи пере-
текают от анода к катоду, в том же направлении перемещается положи-
тельно заряженные частицы в растворе электролита.
Можно показать, что напряжение произвольной гальванической цепи
без переноса, в частности (1.1) или (1.3), не включающей в себя скачки по-
тенциала на границе растворов электролитов, весьма просто выражается
через легко измеренные потенциала анода и катода:
Е = Е
К
– Е
А
.
(1.7)
Расчет Е производится по основному уравнению электрохимической
термодинамики, связывающему напряжение цепи с изменением энергии
Гиббса химической реакции в гальваническом элементе:

Страницы