ЭХП Электрохимическая система (с одним электролитом)

ЭХП

Электрохимическая система (с одним электролитом)

Электрохимическая система (с двумя электролитами)

Электрохимическая схема Система с одним электролитом – Система с двумя электролитами – электрод 11 | | электролит | | электрод 22 электрод 11 | | электролит 11 ¦¦ ¦¦ электролит 22 | | электрод

Гальванический элемент Даниэля

Электрохимические термины и процессы в гальваническом элементе Анод – электрод, на котором происходит окисление. Катод — электрод, на котором происходит восстановление. 1) Окисление восстановителя — анодная реакция : : Zn – 2 ē → Zn 2+2+ 2) Восстановление окислителя – – катодная реакция : : Cu. Cu 2+2+ + + 2 ē →→ Cu Cu 3) Движение ионов в растворе 4) Движение электронов во внешней цепи Токообразующая реакция (ТОР) — сумма катодной и анодной реакций Zn Zn + + Cu. Cu 2+2+ Zn Zn 2+2+ + + Cu. Cu

Схема : : анод | | электролит11 ¦¦¦¦ электролит22 | | катод Полная : Zn | Zn. SO 44 ¦¦ Cu. SO 44 | Cu Краткая : : Zn| Zn 2+2+ ¦¦¦¦ Cu. Cu 2+2+ | Cu

Электродвижущая сила (ЭДС) – разность потенциалов (напряжение) между электродами : : EE = = φφ22 — — φφ11. . EE связана с ΔΔ GG : : EE = — ΔΔ GG /n. F n – количество электронов в ТОР FF — число Фарадея = = 96500 Кл // моль

Измерения электродных потенциалов EE = = φφкатода – – φφанода Принято : : электродный потенциал = = = EE = = φφ электрода – – φφэлектрода сравнения

Стандартный водородный электрод

Установка для измерения потенциалов A: Zn – 2 ē = Zn 2+2+ K: 2 H++ + 2 ē = H 22 Схема : Zn| Zn 2+2+ ¦¦¦¦ HH++ | H 22 || Pt. Pt

Стандартный электродный потенциал Измеряется ЕЕ = = φφэлектрод – – φφСВЭСВЭ = = = = ЕЕ Ox/Red = f( природы реагентов , , с, Т )) Стандартный электродный потенциал — ЕЕ 00 Ox/Red = = ЕЕOx/Red (( cc. Ox = = 1 1 моль // лл , , cc. Red = = 1 1 моль // лл )) Пример : : ЕЕ 00 Zn. Zn 2+2+/Zn/Zn Для Т Т = 25 00 С (298 К) ЕЕ 00 Ox/Red в таблицах

Ряд напряжений металлов

Металлический электрод первого рода Реакция : : Me. Men+n+ +n +n ee— = Me n – количество электронов Cu. Cu 2+2+ +2 +2 ee— = = Cu. Cu Схема : : Me. Me n+n+ | Me Cu. Cu 2+2+ | Cu

Зависимость ЕЕ от от сс — — уравнение Нернста FF – число Фарадея FF = = 96500 Кл // моль При Т Т = 25 00 С (298 К) n Me 0 Me/n Melg 059. 0 c n EE n Me 0 Me/n Me ln F c n. RT EE 22 Cu 0 Cu/Cu ln F c n RT

Металлический электрод второго рода Реакция : :

Уравнение потенциала : : m. Me. A/Men. Mez. A/Me, m. Me. A ln F ПР n. RT EE oo z. A/Me, m. Me. Az. A/Me, m. Me. A ln c Fz RT EE o

хлорсеребряный электрод Ag Ag Ag. Cl Cl. Cl — Ag. Cl + ē = Ag. Ag + + Cl. Cl — Cl Cl. Ag. Cl/Ag, ln c FRT EE o кадмий-оксидный электрод Cd Cd Cd. O OHOH— Cd. O +H 22 O + 2 ē = Cd + 2 OH— OH OH Cd. OH/Cd, lnc F RT EE o

Окислительно-восстановительный электрод Реакция : : Пример : : Схема : :

Уравнение потенциала Red Ox Ox/Red. C ln C F RT EE o 2 Fe 3 Fe 2 /Fe 3 Fe Cln C FRT EE o. Пример : :

Газовый электрод Реакция : : Пример : : Схема : : AA — | | AA 22 | Pt

Уравнение потенциала — Cl 2 2 Cl — /Cl 2 Cl. C ln 2 P F RT EE o кислородный электрод Pt Pt | О| О 22 | | OHOH — OO 22 + 2 Н 22 OO + 4 ee — = 4 OHOH — — OH 4 2 O — /OH 2 O C ln 4 P F RT EE o

каломельный электрод Hg Hg Hg. Hg 22 Cl. Cl 22 Cl. Cl — Hg. Hg 22 Cl. Cl 22 + 2 ē = 2 Н gg + 2 Cl. Cl —. .