Потенциал электрода. Определение э. д. с. гальванического элемента

Водородная шкала потенциалов. Для определения потенциалов электродов по водородной шкале собирают гальванический элемент, одним из электродов которого является измеряемый, а вторым — стандартный водородный электрод. Схему такого элемента записывают следующим образом слева — водородный электрод, справа — измеряемый электрод. Например, схема гальванического элемента для измерения потенциала цинкового электрода имеет вид [c.190]

Электроды, применяемые для определения активности (концентрации) ионов в растворах, называют индикаторными электродами. Индикаторный электрод соединяют с другим электродом в гальванический элемент и измеряют разность потенциалов между обоими электродами. Потенциал второго электрода постоянен, и его значение известно такие электроды называют стандартными электродами, или электродами сравнения. Измерив разность потенциалов между индикаторным и стандартным электродами и зная потенциал стандартного электрода, можно затем, если необходимо, найти потенциал индикаторного электрода. [c.460]

Потенциометрия —важный метод исследования и анализа, в основе которого лежат термодинамические соотношения между э. д. с. электрохимических систем или электродными потенциалами, с одной стороны, и физико-химическими параметрами растворов и химических реакций—с другой. Для измерения э. д. с. гальванических элементов в равновесном состоянии наиболее удобен компенсационный метод. Для определения потенциалов отдельных электродов электрохимическая цепь составляется из исследуемого электрода и электрода сравнения с известным значением потенциала (см. 176). Рассмотрим отдельные области применения потенциометрических определений. [c.494]

Между перечисленными этапами исследования имеется определенная взаимосвязь. Так, в зависимости от условий и метода потенциометрических измерений (подбор индикаторных электродов, гальванических элементов и т.д.) находят то или иное выражение потенциала как функции соответствующей характеристики изучаемой системы и выбирают оптимальный метод расчета константы равновесия реакции. [c.104]

Для измерения относительного электродного потенциала какого-либо металла составляют гальванический элемент из стандартного водородного электроде и нз исследуемого металлического электрода, погруженного в раствор, содержащий 1 моль/л ионов данного металла измеряют электродвижущую силу составленного элемента и, взяв полученное значение ее с обратным знаком, вычисляют электродный потенциал металла (если исследуемый металл является в составленном элементе анодом). Установка для определения электродных потенциалов металлов с помощью водородного электрода показана на рис. 29. Для внешней цепи водородный электрод будет положительным полюсом, если в паре с ним находится электрод из активного металла, и отрицательным, если в паре с ним находится электрод из неактивного (благородного) металла. [c.205]

Потенциометрический метод, основанный на измерении электродвижущих сил (э.д.с.) обратимых гальванических элементов, используют для определения содержания веществ в растворе и измерения различных физико-химических величин. В потенцио-метрии обычно применяют гальванический элемент, включающий два электрода, которые могут быть погружены в один и тот же раствор (элемент без переноса) или в два различных по составу раствора, имеющих между собой жидкостной контакт (цепь с переносом). [c.115]

Все приведенные выше термодинамические уравнения для потенциала отдельного электрода или гальванического элемента справедливы в том случае, если на каждом из электродов протекала только одна реакция и именно та, которая была положена в основу термодинамического определения величины потенциала. [c.21]

При определении нормального окислительного потенциала какой-либо данной пары, например Ре " /Ре , ее комбинируют с нормальным водородным электродом в гальванический элемент, как показано на рис. 56. [c.342]

Экспериментальное определение стандартного окислительного потенциала с помощью гальванического элемента, составленного из водородного и хлорсеребряного электродов, приводит к тому же значению. [c.72]

Последовательность выполнения работы. В стакан для титрования налить 10 мл сильной или слабой кислоты определенной концентрации, добавить 10—15 мл дистиллированной воды и тщательно перемешать раствор, затем внести такое количество кристаллического хингидрона, чтобы часть его не растворилась. Опустить в стакан гладкий платиновый электрод и выдержать раствор 5—8 мин. При помощи солевого мостика хингидронный электрод соединить с каломельным электродом. Собранный гальванический элемент включить в потенциометрическую схему и провести потенциометрическое титрование. Сначала реагент добавить по 0,5 мл, тщательно перемешивая раствор мешалкой. После каждой порции прилитого реагента измерять э. д. с. гальванической цепи компенсационным методом. Когда изменение э. д. с. от каждой порции добавленного реагента становится значительным, то количество прибавленного реагента уменьшить до 0,1 мл. После точки эквивалентности добавление реагента вести по 0,5 мл до постоянного значения потенциала. По полученным данным вычертить потенциометрическую кривую. По количеству израсходованного реагента на титрование (точка эквивалентности на кривой) вычислить концентрацию исследуемого раствора и определить графически буферную емкость. [c.314]

Для определения потенциала того или иного электродного процесса нужно составить гальванический элемент из испытуемого и стандартного водородного электродов и измерить его напряже]1ие. Поскольку потенциал стандартного водородного электрода равен нулю, то измеренное напряжение будет представлять собою потенциал данного электродного процесса. [c.275]

Определение потенциала отдельного электрода производят, как это описано выше, путем измерения разности потенциалов гальванического элемента, составленного из электрода сравнения с точно известным и постоянным значением потенциала и электрода, потенциал которого определяется. При измерении потенциалов через измеряемую цепь не должен проходить электрический ток. Это реализуется в компенсационной электрической схеме, на которой основано действие всех потенциометров. [c.28]

Рассмотрим гальванический элемент, состоящий из стандартного водородного электрода (с. в. э.) (см. ниже), потенциал которого при всех температурах условно принят равным нулю (слева), к полуэлемента, потенциал которого подлежит определению (справа). Сопоставим два способа выражения э. д. с. правильно разомкнутого элемента [c.137]

В 1953 г. Международным союзом по чистой и прикладной химии (ШРАС) было принято, что потенциалом электрода считается его потенциал при условии, что электродная реакция протекает в сторону восстановления. Это согласуется с физической концепцией, где потенциал определяется как работа, необходимая для перенесения единичного положительного заряда в точку, потенциал которой определяют. Это определение имеет еще и то преимущество, что соответствует знаку полярности вольтметра или потенциометра, к которым может быть присоединен электрод. Таким образом, цинк имеет отрицательный потенциал восстановления и является отрицательным полюсом гальванического элемента, где в качестве второго электрода использован стандартный водородный электрод. [c.35]

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов. [c.71]

Напряжение гальванического элемента — это предельное значение разности электродных потенциалов (напряжений) ф — q>j, при токе через элемент, стремящемся к нулю. В этом определении (Фд) — электродный потенциал правого (левого) электрода. [c.257]

Электродным потенциалом (условным потенциалом) называется величина, равная ЭДС гальванического элемента, составленного из данного электрода и стандартного водородного электрода. Электродный потенциал считается положительным, если данный электрод является положительным полюсом этого элемента. Естественно, что электродный потенциал стандартного водородного электрода в соответствии с данным определением равен нулю. [c.234]

Для определения стандартного потенциала какого-лйбо металла можно воспользоваться гальваническим элементом — системой из двух электродов, одним из которых служит нормальный водородный электрод, а другим — электрод испытуемого металла, погруженный в раствор его соли с активностью катиона 1 моль л . Электродвижущая сила такого гальванического элемента характеризует окислительно-восстановительную способность металла относительно стандартного водородного электрода и представляет собой, таким образом, его стандартный потенциал. [c.159]

Для определения электродного потенциала данного металла составляют гальванический элемент одним из полуэлементов берут испытуемый металл, погруженный в раствор его соли при стандартных условиях (амп+ =1 моль/л, 298 К), вторым полуэлементом — стандартный водородный электрод. Измеряют электродвижущую [c.152]

Ряд напряжений. Относительный электродный потенциал любого электрода может быть определен путем составления гальванического элемента из данного электрода и стандартного водородного электрода. В этом элементе проходит реакция (У.7). Термином стандартный электродный потенциал обозначают ЭДС [c.254]

Методика определения. Сухую батарею и микроамперметр (вместо гальванометра) подключают к соответствующим клеммам потенциометра. В титрационный сосуд (стакан емкостью —200 мл) опускают магнитную мешалку, наливают 50 мл теплого свежеприготовленного 5%-ного раствора пирофосфата натрия и ставят стакан на подставку магнитной мешалки. При хорошем перемешивании в стакан медленно вносят пипеткой 20 мл испытуемого раствора марганца (II). Если образующийся белый осадок не исчезает, то раствор непригоден для дальнейшей работы (так случается при анализе растворов сплава). В прозрачный раствор пирофосфатного комплекса марганца (И) опускают индикаторный Pt-электрод и одно колено электролитического ключа, другой конец которого находится в стакане (емкостью около 100 мл), содержащем насыщенный раствор КС1 и Нас.КЭ. Электролитический ключ заполнен насыщенным раствором КС1. Pt-Электрод подключают к положительному полюсу потенциометра, а Нас. КЭ последовательно с реостатом — к отрицательному. Сопротивление, отбираемое из реостата и включаемое в цепь гальванического элемента, должно быть такой величины, чтобы в момент скачка потенциала сила тока в цепи не превышала верхнего предела показания шкалы микроамперметра. Перед началом титрования э. д. с. гальванического элемента компенсируют потенциометром. В этом методе нет необходимости настраивать потенциометр стандартным элементом Вестона, так как величина э. д. с. не имеет значения, а напряжение, взятое от потенциометра как от делителя напряжения, сохраняется постоянным. [c.67]

Таким образом, для определения потенциала какого-либо электродного процесса нужно составить гальванический элемент из испытуемого и стандартного водородного электродов п измерить его э.д.с. Эта величина и будет представлять собой потенциал данного электродного процесса. [c.120]

Для определения потенциала отдельного электрода составляют гальванический элемент из электрода сравнения (с. в. э.) и исследуемого электрода. С. в. э. обладает важным свойством — неполя-ризуемостью. Понятием поляризуемость характеризуют способность электродов изменять потенциал при пропускании через гальванический элемент тока от внешнего источника. Поляризуемость зависит от плотности тока обмена на электроде чем ток больше, тем поляризуемость меньше. Однако существенно не абсолютное значение, а соотношение между плотностями тока обмена и поляризующего тока первый на с. в. э. равен 1А/м . При измерениях э. д. с. вблизи равновесия значения плотностей тока обмена на несколько порядков меньше тех, что регистрируются нуль-инструментом или высокоомным (вакуумным) вольтметром. Такие плотности тока не влияют на равновесие электрода, т. е. на его потенциал. В условиях измерений с.в. э. неполяризуем, значит измеренная на компенсационной установке э. д. с. точно равна потенциалу сопряженного с с. в. э. электрода. [c.148]

Величина окислительного потенциала определяется аналогично тему, как это описано для определения места металлов в ряду напряжений (см. 49). Можно приготовить раствор, содержащий как окисленную, так и восстановленнуюформы данного элемента (Аокис.и Авосст,) в равных и довольно больших концентрациях, например М . Тогда процесс (2) может идти в обоих направлениях, и некоторый сдвиг равновесия вследствие присоединения или отдачи электронов не будет существенно изменять концентрации. В такой раствор погружают платиновую проволоку и соединяют ее с водородным электродом в гальванический элемент (рис. 84). Подробное описание водородного электрода см. в 49. [c.349]

Для определения потенциалов отдельных электродов (см. далее) диффузионный потенциал стараются уменьшить. Для этого заполняют электролитический мостик насыщенным раствором электролита с близкими подвижностями ионов (КС1, NH4NO3). Нитрат аммония применяют, если растворы в гальваническом элементе содержат ионы, образующие труднорастворимые хлориды (Ag+, РЬ +). В некоторых гальванических элементах диффузионный потенциал совершенно отсутствует. Такие элементы называют цепями без переноса. Если диффузионный потенциал пренебрежимо мал, то уравнение (XII. 7) можно записать в виде [c.134]

Дуэрэ [101] использовал стеклянный электрод в гальванических элементах с переносом для определения диффузионного потенциала на границе растворов НС1 с насыщенным КС1. Механизм функционирования стеклянного электрода изучался посредством измерения поверхностного заряда как функции pH для Na - и К -обратимых электродов в присутствии хлоридов Li, Na, К, s и тетраэтиламмония [102]. Не обнаружено никакой корреляции между сродством катиона к поверхности стекла и электродной функцией стеклянной мембраны по отношению к этому катиону. Функция определяется главным образом подвижностью ионов в гелевом слое. [c.301]

Каждая пара имеет определенный окислительно-восстанови-тельный потенциал и представляет собой полуэлемент. Когда два полуэлемента соединяют проводником первого рода, образуется гальванический элемент, имеющий собственную электродвижущую силу (э. д. с.). Направление этой э. д. с. противоположно той внеш ней э. д. с., которую прилагают при электролизе. Действительно например при электролизе 1 М раствора U I2 потенциал образую щейся у катода пары u +/ u равен стандартному потенциалу ее т. е. +0,34 в (поскольку концентрация Си -ионов равна I г-ион/л а концентрация твердой фазы Си постоянна), потенциал пары I2/2 I равняется +1,36 в, когда раствор становится насыщенным относительно СЬ при давлении его в 1 атм. Как известно, пара с меньшим потенциалом ( u V u) отдает в цепь электроны. Следовательно, при работе возникающего в результате электролиза гальванического элемента на электроде происходит процесс Си—2е- Си +. При этом медь растворяется, окисляясь до Си -+. [c.427]

Анализ основан на зависимости вольт-амперной характеристики гальванического элемента (электрохимической ячейки) от концентрации определяемого компонента в газовой смеси, находящейся в динамическом равновесии с электрохимической системой ячейки и определяющей значение окислительно-восстановн-тельного потенциала раствора электролита и течение электродных процессов. На этой зависимости базируются две группы методов определения концентрации компонентов смесей газов и паров 1) с приложением внешнего поляризующего напряжения к электродам ячейки и 2) без него (с внутренним электролизом). [c.612]

Окисление цинка происходит в анодном, а восстановление Н -в катодном отделении. В этом гальваническом элементе работающий при стандартных условиях ([Н ] = = 1М и Рнг = 1 атм) стандартный водородный электрод состоит из платиновой проволочки и кусочка платиновой фольги, покрытой тонко измельченной платиной, которая служит инертной поверхностью для катодной реакции. Электрод заключен в стеклянную трубку, в которой собирается газообразный водород, выделяющийся над поверхностью платины. Описанный гальванический элемент создает стандартную 3. д. с. Е° = 0,76 В. Используя определение стандартного восстановительного потенциала Н" (Е осст = 0), можно вычислить стандартный окислительный потенциал 2п [c.208]

Для определения стандартного электродного потенциала циика провести аналоги,чное измерение э. д. с. гальванического элемента, составленного из цинкового и хлорсеребряиого электродов. Для этого на место медного нолуэлемента поместить стаканчик с 1 М раствором ZnSOj и опустить в него цинковую пластинку. Записать показание милливольтметра. [c.112]

Провести п раз аналогичные измерения э. д. с. гальванического элемента под током, увеличивая ток на 10 мА в интервале от 10 до 100 мА. Вычислить соответствующие значения фп.к. После измерений снизить ток до нуля при помощи реостата 2 (см. рис. 43, а). Отключить источник тока /. Отсоединить потенциометр. Вынуть из раствора катод и аноды. Промыть их дистиллированной водой и высушить. Вылить из стеклянного сосуда электролитической ячейки раствор кислоты. 3. Определить равновесный электродный потенциал водородного электрода фк. Составить гальванический элемент из водородного электрода и электрода сравнения, использованного при определении фп.к. Для этого вторично налить в сосуд рабочий раствор H2SO4. Вставить в его среднюю часть платинированную платиновую пластинку (см. стр. 147). Подключить электрод сравнения. Пропускать через раствор не менее 20 мин водород. Измерить э. д. с. гальванического элемента и по среднему арифметическому значению г.э вычислить [c.211]

Измерения электродвижуи их сил. Для определения активности этим методом следует пользоваться гальваническими элементами без жидкостной границы. Это обусловлено тем, что на границе двух различных жидкостей возникает скачок потенциала, иска-жаюш,ий величину э. д. с., вызванную химической реакцией, происходяш,ей в элементе. Таким элементом без жидкостной границы является, например, Pt, На H l(m)AgGl 1 Ag, на электродах которого протекают реакции [c.167]

Для определения знака потенциала учтем, что в таких гальванических элементах направление реакций окисления-восстановле-ния зависит от природы металла, и в них может происходить как вытеснение металла водородом, так и обратный процесс. Поэтому для установления знака электродного потенциала условились всегда считать его положительным при реакциях восстановления типа (IX.24). Если в действительности на электроде происходит [c.179]

Для того чтобы практически протекал электролиз, разность потенциалов, приложенная к электродам, должна быть не меньше определенной величины, которая называется потенциалом разложения. Эта величина не может быть меньше, чем ЭДС гальванического элемента обратной реакции. Чаще он оказывается большим. Так, при электролизе однонормальных водных растворов сильных кислот и щелочей потенциал, разложения близок к 1,70 В. Во всех случаях происходит только разложение воды с выделением на анрде кислорода, а на катоде водорода. ЭДС образующейся цепи (На) [кислотаI (02)Pt равна 1,07 В. Потенциал раз- [c.263]

Определение активности ионов — показателя активности рА — и концентрации с помощью ИСЭ сводится к измерению э. д. с. гальванического элемента типа (XXII), составленного из индикаторного электрода, селективного по отношению к определяемому иону А А (2а > О для катиона и 2л < О в случае аниона) и погруженного в исследуемый раствор, и из сравнительного электрода, потенциал которого известен. Иногда в элемент (XXII) включают солевой мост, если раствор в электроде сравнения имеет достаточно высокую концентрацию хлорида калия. Тогда этот раствор и служит солевым мостом . [c.538]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология