Стандартный электродный потенциал металла.

Установившийся при достижении равновесия обратимый (или равновесный) электродный потенциал металла (φ Me)обр, являющийся разностью электрических потенциалов металла φ_Ме и раствора φ_р, можно рассчитать по термодинамическому уравнению Нернста.

При температуре 25⁰С и соответствующих значениях R и F, и коэффициенте перехода от натуральных логарифмов к десятичным уравнение Нернста записывается в следующем виде:

(φ_Ме)_{обр =} (φ_Ме)⁰_обр+ lga_Меⁿ⁺

Первое слагаемое в уравнении (φ_Ме)⁰_обр – стандартный электродный потенциал металла: или обратимый потенциал металла при активности его ионов в растворе, равной единице.

Абсолютные значения стандартных потенциалов не определены экспериментально и не вычислены теоретически. Поэтому их определяют по отношению к стандартному (или нормальному) водородному электроду, потенциал которого условно (так как в разных растворителях он разный и зависит от температуры) принят равным нулю при любых температурах и в любых растворителях.

Обратимый электродный потенциал металла можно не только рассчитать по уравнению Нернста, но и определить экспериментально. Для этого нужно измерить электродвижущую силу элемента, составленного из исследуемого раствора (например, Ме в электролите) и электрода, потенциал которого условно принят за нуль (стандартного водородного электрода).

В окислительно-восстановительных реакциях Оф+ne = Вф присутствующие в растворе окисленные и восстановленные ионы образуют редоксипару. Количественную зависимость электродного потенциала от концентрации окислителя и восстановителя определяют по уравнению:

(φ_Ме)_обр = (φМе)0обр+ lg ,

Когда стехиометрические коэффициенты реакций перехода окисленной формы в восстановленную форму не равны единице, они входят в уравнение как показатель степени соответствующей концентрации (активности).

В справочниках приводят значения стандартных электродных потенциалов для различных редоксипар.

Дата добавления: 2015-07-07