химический каталог




СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ (нормальный потенциал), значение электродного потенциала, измеренное в стандартных условиях относительно выбранного электрода сравнения (стандартного электрода). Обычно СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. находят в условиях, когда термодинамическое активности а всех компонентов потенциалопределяющей реакции, протекающей на исследуемом электроде, равны 1, а давление газа (для газовых электродов) равно 1,01 • 105 Па (1 атм). Для водных растворов в качестве стандартного электрода используют водородный электрод (Pt; H2 [1,01•105Па], Н+ [a=1]), потенциал которого при всех температурах принимается равным нулю (см. Электроды сравнения): СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. равен эдс электрохимической цепи, составленной из исследуемого и стандартного электродов. Согласно рекомендациям ИЮПАК (1953), при схе-матич. изображении цепи (гальванич. ячейки) водородный электрод всегда записывается слева, исследуемый-справа. Потенциал исследуемого электрода считается положительным, если в режиме "источник тока" слева направо во внешний цепи движутся электроны, а в растворе - положительно заряженные частицы. Например, СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. хлорсеребряного электрода равен эдс гальванич. ячейки

-Pt, Н2[1,01•105Па]|НCl(аb=l)|AgCl, Ag|Pt +

Для любой электродной реакции, включающей перенос n электронов, электродный потенциал определяется уравением:


где Е°-С. п. электрода, R-газовая постоянная, Т-абс. температура, F- постоянная Фарадея, аi-термодинамическое активность частиц (как заряженных, так и незаряженных), участвующих в электродной реакции, vi-стехиометрич. коэффициенты (положит. числа для продуктов реакций и отрицат. числа для исходных веществ, если при записи стехиометрич. уравения элекислотрохимический процесса электроны входят в левую часть уравения, например AgCl + е : Ag + Cl-). Значения СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. для ряда электродных процессов в водной среде приведены в таблице в порядке убывания окислит. способности соответствующих систем. СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. металлов и водорода, расположенные в порядке их возрастания, составляют электрохимический ряд напряжений.

СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. определяется либо непосредственными измерениями эдс соответствующих электрохимический цепей с экстраполяцией на бесконечно разбавленый растворы, либо расчетом - по данным о стандартных значениях изменения энергии Гиббса химический реакции DG0. В последнем случае реакцию представляют в виде суммы двух (или более) электродных реакций, одна из которых -окис-лит.-восстановит. реакция с искомым СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. , а другая-с известным СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. .. Если в условной схеме ячейки 1-й электрод записан слева, то


Из уравения следует, что СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п., в свою очередь, может быть использованы для расчета DG0 и константы равновесия К реакции (ln К = — DG°/RT). Значения E0, рассчитанные на основе значений DG0, представлены в таблице; они далеко не всегда может быть реализованы в электрохимический цепях из-за того, что предполагаемое равновесие электродной реакции в действительности может не устанавливаться (это характерно для щелочных, щел.-зем. металлов и большинства органическое веществ в водных растворах).

В неводных растворителях СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. также определяют по отношению к потенциалу водородного электрода для каждого отдельного растворителя. Ведется поиск стандартного электрода, потенциал которого можно было бы считать практически не зависящим от природы растворителя, что позволило бы создать единую шкалу электродных потенциалов. В качестве таких электродов предложены системы: рубидий/ион рубидия, ферроцен/ферроциний-катион и бис(дифенил)хром(I)/ /бис(дифенил)хром(0), потенциалы которых из-за большого размера ионов и соответственно малой их сольватации незначительно (по сравнению с потенциалом водородного электрода) зависят от природы растворителя. Последние два электрода рекомендованы в 1984 ИЮПАК в качестве электродов сравнения в неводных органическое средах.

Выбор электрода сравнения и стандартного состояния исследуемого электрода в системах с расплавами и твердым электролитом в большой мере определяется природой как исследуемого электродного процесса, так и ионного проводника. В широко используемых в качестве электролитов расплавах хлоридов металлов СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ п. берется в хлорной шкале, т. е. в качестве стандартного пользуются хлорным электродом в расплавленном хлориде (графит, Сl2 [1,01 • 105 Па], MClz [расплав]), где М-металл (на практике обычно берут смесь хлоридов металла). Активность катионов Мz+ в индивидуальном расплаве принимается равной 1. В ряде высокотемпературных гальванич. элементов с твердым электролитом в качестве электрода сравнения применяют оксидные электроды, в частности вюститовый (Pt; Fe, FeO).

Литература: Электрохимия металлов в неводных растворах, пер. с англ., М., 1974; Методы измерения в электрохимии, т. 1, пер. с англ., М., 1977; Шаталов А. Я., Введение в электрохимическую термодинамику, М., 1984; Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Электрохимия, М., 1987; Standard Potentials in aqueous solution, ed. by A.J. Bard, N.Y.-Basel, 1985. Б.И. Подловченко.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
коллонкив аренду
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница мансардная - качественно и быстро!
стул посетителей изо хром
хранения вещей

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)