Стандартты электродтық потенциал φ бұл концентрациясы С(Меn+)= 1 моль/л қалыпты жағдайда өлшенген электродтық потенциал
Мысалы: φ°298(Zn/Zn+2) = -0,76 B
Стандартты электродтық потенциалдардың кернеу бар
Li/Li+ . . . Zn/Zn+2 H2/2H+ Cu/Cu+2
−3,2 −0,76 0,0 +0,34
ТЗ қасиеттері артады
ТТ қасиеттері артады
Электродтық потенциалдарды өлшеу үшін қалыпты жағдайда сутектік электроды қолданады.
(Pt) H2/2H+ немесе (Pt) H2/ H2SO4
φ H2/2H+
Егер РH2 = 101,3 kПa, T0 = 273 K
C(H+) = 1 моль/л, онда φ°H2/2H+ = 0
(Осы жағдайда, φ°H2/2H+ = 0, салыстырушы электрод)
Қалған электродтарды осы сутектің электродымен қ.ж салыстырады.
Сонда: φ°Zn/Zn+2 = −0,76 B, ал φ°Cu/Cu+2 = +0,34 B
Салыстыратын схемасы:
Zn/Zn+2 ║ 2H+/ H2 (Pt)
φ°Zn/Zn+2 φ°H2/2H+
Cu/Cu+2 ║ 2H+/ H2 (Pt)
φ°Cu/Cu+2 φ°H2/2H+
Гальваникалық элемент немесе электрохимиялық тізбек – электродтық потенциалдары бөлек екі электродтан тұратын жүйе.
Мысалы: Zn/Zn+2 ║ 2H+/ H2 (Pt)
Екі электродтан құралған электрохимиялық тізбектің потенциалдарының айырмасы электроқозғалғыш күш Е деп аталады.
E = φтотықтырғыш − φтотықсыздандырғыш
Гальваникалық элемент дегеніміз – химиялық энергиясын электрлік энергияға айналдыратын жүйе. Бұл процессте тоқтың көзі пайда болады (электр лампасы жанады, вольтметр стрелкасы қозғалады). Тотықсыздану реакциясы жүретін электрод – катод, ал тотығу реакциясы жүретін электрод – анод деп аталады.
Электрохимиялық реакциялар деп – катод пен анод беттерінде электронның қатысуымен жүретін реакциялар.
Катодтық реакциялар:
OX + nē → Red OX – тотықтырғыш (Oxidation )
Анодтық реакциялар:
Red → OX + nē Red – тотықсыздандырғыш (Restoztion )
Red-OX жүйесі (редокс-жүйесі)
Тотығу-тотықсыздану реакциясы төмендегідей болады:
ОХ´ + Red → Red´ + OX
OX пен Red – бірінші заттың тотыққан және тотықсызданған түрі.
OX´ пен Red´ - екінші заттың тотыққан және тотықсызданған түрі.
Нернст теңдеуі:
1888 жылы В.Нернст (неміс ғалымы) потенциалдарды есептеуге теңдеу ұсынды: n+
φМе = φ°Ме + RT/nF ln a (Me)
Мұнда:
φМе – электродтық потенциал, В (вольт)
φ°Ме – стандартты электродтық потенциал, В
R – газ тұрақтысы = 8,314 Дж/моль * К
Т – температура, К(Т=273 + t°C)
F – Фарадей саны = 96485 Кл/моль ≈ 96500 Кл/моль. (Кл – Кулон)
n – элементтердің ТТР берілген немесе қосып алған электрон
(ē )саны
ln – натуралды логарифм негізі
а( )– металдың активтік концентрациясы
Сұйық ерітіндісінде а( ) ≈ с( )
Қалыпты жағдайда:Ро = 101,3 kПа; То = 298 K
φ = φ° + 0,059/n * ln a( )
Гальваникалық элементтерге Нернст-Петерс теңдеуі қолданылады:
E = E° + RT/n ln a(OX)/a(Red)
Мұнда:
E = φOX - φRed (электр қозғауыш күші)
E° = φ°OX - φ°Red ( қ.ж. электр қозғауыш күші)
Сұйық ерітіндіде:
Достарыңызбен бөлісу: |