Elektródpotenciálok - előadások - a könyveimet, előadások - File Catalog - Anya - kémia
Amikor elmerül töltetlen fém az elektrolit oldatban (azaz, a só-oldatot, savak vagy lúgok) fordul elő a térbeli újraelosztására díjak a fém és az oldatot. A fém és az oldathoz, és a határ a feszültségkülönbség, ami néha egy ugrás kapacitás
Ez a potenciális különbség az úgynevezett abszolút potenciálja. Ebben az esetben a felület képez elektromos kétrétegű, amelyeknek az elektródái egy fémfelület, a hordozó, például egy pozitív töltés, és a határréteg oldat, amelyben az elosztott kationok (+) és anionok (-) úgy, hogy a teljes költség a határréteg egyenlő fém díjat, de ellenkező előjelű. Ha ugyanez a megoldás, hogy merítsük két különböző fém, majd a
Minden fém van a feszültségesés, a különbség, ami nem nulla. A lezárás az elektródok egy külső R ellenállás (1. ábra) lehet észlelni a folyó áram a hosszú láncú.
Így a rendszer a két elektróda elválasztott elektrolit, szolgálhatnak forrásai DC. Ezek a rendszerek a galvánelemek
Az 1. ábra sematikusan képviseli így
Az elektrokémiai méréseket széles körben használják a bonyolultabb áramkörök, például
ME1 | p-p1 | | p-p2 | Me2
amelyben mértük a potenciális különbség a munkaközeg (vizsgálati) elektród (Me1) és egy referencia elektrodomom összehasonlítás (Me2).
Potenciálja az úgynevezett potenciális különbség a dolgozó elektróda és referencia elektród.
Az egyensúlyi potenciálja.
Beágyazása az inert fém (Pt) az elektrolitot tartalmazó Ox / Red pár. Cseréje elektronok közötti az oxidálószer és egy redukálószerrel
zajlik részvételével egy platina elektród (ábra. 2)
Ox + NE (Pt) = Red + Pt
anódos folyamat Piros - ne = Ox
katódos folyamat Ox + NE = Red
Ábra. 2. Az áramkör a anódos és katódos folyamatok Pt elektród.
Egyenlőtlenség felgyorsítja előre és hátra reakciót megváltozásához vezet az elektron koncentráció a fém, és ezáltal az elektród potenciál változtatni. Amikor a vonal sebessége és a fordított reakció egyenlő. A rendszer úgy van beállítva elektrokémiai egyensúlyt. Az elektród potenciálja megfelelő ezt az egyensúlyt, az úgynevezett egyensúlyi potenciálja.
Bármilyen típusú elektród reakciók
aA + BB +. + QQ + ne = a'a '+ B'B' +. + Q'Q "
egyensúlyi potenciálja határozza meg a Nernst-egyenlet
Különösen, a redox reakcióban hidrogén fejlődése ionizációs platina
egyensúlyi potenciál határozza meg a Nernst-egyenlet.
Az ilyen elektródot a nevezett hidrogénatom. A standard körülmények között, azaz ha a tevékenység a hidrogén ionok és a hidrogén parciális nyomása megegyezik az 1, és a hőmérséklet 25 0 C, általánosan elfogadott megállapodás, hogy az standardpotenciál hidrogén nulla. A pH-elektróda az úgynevezett referencia elektród.
Forma a következő elektrokémiai áramkör egy hidrogén referencia elektród
Pt. Ox Red || H +. H2. Pt
Mérési a potenciális különbség végein a lánc standard körülmények között, azaz ha a tevékenység összes szerek egyenlő egységét, megkapjuk a standard potenciál vizsgálata a redox reakció.
Standardpotenciál (E 0) számára több oxidációs-RESET-reakciók a nézett adott kézikönyvekben. Minden ezeket az értékeket megadják viszonyítva a normál hidrogén-elektród. skálán potenciálok konstrukciót ezen adatok alapján, amelyben minden egyes A redox elektrokémiai reakció értéknek felel meg a szabványos potenciális.
3,06 F2 + 2H + + 2e = 2HF - a legtöbb pozitív értéke
0 2H + + 2e = H2 - feltételes nulla potenciálon
-3.024 Li + + e = Li - a legtöbb negatív értéket
Ennek megfelelően a szokásos potenciálok a több elektrokémiai reakciók vannak zárva mintegy -3 és +3 V.
Ezek közé tartoznak:
„Fémes” elektród az 1. típusú (fém közvetlenül határos oldattal saját ionok).
A redox reakció típusától
Minden fémek álló elektrokémiai sorozat maradt hidrogén negatív standard potenciálja, és képesek, hogy kiszorítsa a hidrogén a savas oldatokat, és minden fém, hidrogén jobbra néző, rendre, a pozitív standard potenciálja hidrogén és savas oldatokat nem lehet kiszorítani.
„Fémes” elektród a 2. típusú (fém határok az elektrolit ágyon keresztül a nehezen oldódó vegyület a fém: oxid, hidroxid vagy alig oldódó só-MX). Vázlatosan, a fém 2 elektródot az első fajta ábrázolható oly módon
Alacsony oldékonysága ezüst-klorid-konstrukció lehetővé teszi, hogy kényelmes a használata a referencia elektród, amely sematikusan a következőképpen (fém 2 elektródot az első fajta)
Meg van egy egyensúlyi potenciál, amely függ a klórionok koncentrációja. A kálium-klorid-oldattal telítjük ezüst-klorid egyensúlyi potenciálja az elektróda 0,2 V és a végtelenségig megtartja állandó érték.
Két elektróda áramkör mérésére potenciálja.
A referencia elektródát kell mérni a potenciális különbség a dolgozó elektróda és referencia elektród. Mivel a lehetséges a referencia elektród állandó marad, mérve egy feszültségmérővel ebben az áramkörben a potenciális különbség, hogy a konstans érték jellemzi a potenciális a munkaelektród. Ha, például, merítéssel a fém a működő oldatban mérjük a potenciális különbség az időben változik, akkor ez azt jelenti, hogy csak a változások a potenciális a mérőelektróda idővel. Mért ebben az áramkörben lehetséges a munka elektród potenciál árammentes, hiszen a dolgozó elektróda és a referencia elektród áram folyik. Ha a nyitott rendszerű a munkaelektród potenciálját elektród engedelmeskedik Nernst-egyenlet, ilyen lehetséges az úgynevezett egyensúlyi (reverzibilis). Ellenkező esetben, az üresjárási potenciált az úgynevezett nem-egyensúlyi (vagy visszafordíthatatlan).
Három-elektródos lánc
A szokásos három-elektródos elektrokémiai áramkör mérésének a munkaelektródon során átengedésére DC lehet vázlatosan olyan módon
VE rr 1 || RE p-p 2 || hc
Egy áramgenerátor ilyen áramkör csatlakozik a munka- és a kiegészítő elektródák. Egy működő elektróda mérésére potenciális voltmérő csatlakozik a munkaelektród és referencia elektród. Mivel polarizációs méréseket végeztünk, amelyben tanulmányozza a függőség a áramsűrűség az elektród potenciál i = i (E) különböző körülmények között.
Osztályozása elektróda rendszereket.
Az elektródák két osztályba sorolhatók - egyféle elektródák (vezeték elektronikusan vezetőképes határolt a oldat) és 2 féle elektródák (a fém réteg egy oldhatatlan vegyület a fém). Másfelől, az elektródok 1 nemzetség három csoportba sorolhatók: Red-Ox elektródák. fém elektródák és a gáz elektródák.