Измерение ЭДС электрохимических цепей

Стеклянный электрод также применяется для измерения pH растворов. Потенциал стеклянного электрода зависит от pH раствора. Однако расчет pH пэ экспериментальным значениям потенциала электрода не может быть выполнен, так как уравнение (176.27) не выражает прямой зависимости ф от pH и стандартный потенциал электрода является его индивидуальной характеристикой. Для определения pH пользуются методом калибровки стеклянного электрода в буферных смесях. Для этого составляется электрохимическая цепь [c.497]

Под потенциометрией понимается ряд методов анализа и определения физико-химических характеристик электролитов и химических реакций, основанных на измерении электродных потенциалов и электродвижущих сил гальванических элементов. Потенциометрические измерения являются наиболее надежными при изучении констант равновесия электродных реакций, термодинамических характеристик реакций, протекающих в растворах, определении растворимости солей, коэффициентов активности ионов, pH растворов. Особенно общирное применение нашли потенциометрические измерения именно при определении pH, которое является важнейшей характеристикой жидких систем. Для этого используют электрохимическую цепь, составленную из электрода сравнения и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от концентрации (активности) ионов Н (так называемые электроды с водородной функцией). К таким электродам относятся, например, рассмотренные ранее водородный и стеклянный электроды. [c.264]

Нарушение количественных соотношений теории Аррениуса из-за пренебрежения ион-ионным взаимодействием проявляется также в том, что различные методы определения степени диссоциации а дают несовпадающие результаты. Так, а можно рассчитать по уравнению (1.6), зная изотонический коэффициент Вант-Гоффа. Далее, поскольку электропроводность раствора зависит от концентрации свободных ионов и, следовательно, от степени диссоциации, то а можно определить по измерению электропроводности. Наконец, как следует из электрохимической термодинамики разность потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи связана с концентрацией ионов, участвующих в установлении электрохимического равновесия. Поэтому иногда степень диссоциации а можно рассчитать по измерению разности потенциалов соответствующей цепи. Расхождения в величинах а, рассчитанных тремя указанными методами, оказываются весьма существенными, особенно для растворов сильных электролитов. Для концентрированных растворов сильных электролитов последний метод иногда приводит к не имеющим физического смысла значениям а> 1. [c.20]

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]

Измерение э.д.с. различных электрохимических цепей является удобным методом избирательного нахождения коэффициентов активности отдельных солен в растворах сложного состава и изучения взаимного влияния компонентов с/южного электролита на их активности. Примером может служить цепь (б) без переноса (гл. XXI, 2, стр. 563). [c.579]

Для точного измере-1ШЯ pH растворов используют рН-метры. Измерение pH растворов основано па определении электродвижущей силы электрохимической цепи (рис. 24). Она состоит из двух электродов — измерительного [c.98]

Контактный потенциал, или контактная разность потенциалов, возникает на границе металл — металл и определяется разностью работ выхода электрона, которая может иметь значительную величину (до нескольких вольт). Контактный потенциал можно определить из независимых измерений. Учет контактной разности потенциалов необходим, так как правильно разомкнутая электрохимическая цепь должна заканчиваться одинаковыми металлами. Обычно так получается в результате подключения к обоим электродам медных проводов. [c.217]

Существует несколько методов определения активности и коэффициентов активности электролитов. Так, например, активность соли может быть определена по давлению пара растворителя над раствором, криоскопическим и эбулиоскопическим методами, по осмотическому давлению. Эти методы для растворов электролитов и неэлектролитов полностью аналогичны. Кроме того, для определения активностей в растворах электролитов может быть использован метод измерения разности потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи. Этот метод основан на законах электрохимической термодинамики. Во всех методах определения активности измеряемые величины в тех или иных координатах экстраполируют на нулевую концентрацию, где 7 = 1- [c.32]

Входные цепи с емкостной связью позволяют применять для измерения электрохимических цепей, имеющих большое внутреннее сопротивление, лампы с большим током сетки. Работа электрометров с емкостной связью основана на том, что измеряемая э. д. с. Е заряжает небольшой конденсатор С, когда ключ К на.ходится в положении 1 (рис. 15, 6). При перемещении ключа К в положение 2 конденсатор С разряжается на сопротивление Я. Импульсы тока, протекающие в цепи за счет разряда конденсатора С, подаются на управляющую сетку входной лампы и после усиления происходит соответствующее отклонение стрелки гальванометра, включенного на выходе схемы. Вследствие кратковременности импульсов тока от измеряемой цепи отбирается ничтожная мощность и поэтому не наблюдается поляризации. [c.37]

Стеклянный электрод представляет собой полый тонкостенный стеклянный шарик. В его внутреннее пространство помещаются хлорсеребряный электрод и соляная кислота, концентрация которой не изменяется во время измерений. Электрод погружается в буферный или испытуемый раствор, и цепь завершается электродом сравнения. В электрохимической цепи от pH раствора будет зависеть только потенциал стеклянного электрода (точнее ф") и ее э. д. с. По данным измерений э. д. с. цепи, содержащей буферные смеси с различным значением pH, строится калибровочный график в координатах pH —Е, и по величине Е, отвечающей контрольному раствору, находится его pH. [c.497]

Метод потенциометрии основан на определении электродных потенциалов измерением э. д. с. различных электрохимических цепей. Потенциометрия, подобно кондуктометрии, относится к электрохимическим методам исследования. [c.288]

Нарушение количественных соотношений теории Аррениуса из-за пренебрежения ион — ионным взаимодействием проявляется также в том, что различные методы определения степени диссоциации а дают несовпадающие результаты. Так, а можно рассчитать по уравнению (1.6), зная изотонический коэффициент Вант-Гоффа. Далее, поскольку электропроводность раствора зависит от концентрации свободных ионов и, следовательно, от степени диссоциации, то а можно определить по измерению электропроводности. Наконец, как следует из электрохимической термодинамики, разность потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи связана с концентрацией ионов, участвующих в установлении электрохимического равновесия. Поэтому иногда степень диссоциации а можно было рассчитать по измерениям разности потенциалов соответствующей цепи. Расхождения в величинах а, рассчитанных тремя указанными методами, оказываются весь- [c.16]

ИЗМЕРЕНИЕ ЭДС ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ [c.107]

Уравнение (IV.40) лежит в основе второго метода определения чисел переноса. По этому методу составляют электрохимическую цепь, которая содержит два одинаковых электрода и границу двух растворов одинакового состава, но различной концентрации. По измерениям разности потенциалов на концах такой цепи можно рассчитать числа переноса катиона и аниона. Более подробно этот метод определения чисел переноса см. гл. VI.6. [c.71]

Большое значение для электрохимических исследований имеют различные элементы и полуэлементы, применяемые в качестве стандартных мер (эталонов). При измерениях э. д. с, а также при исследовании кинетики электродных процессов особенно широко используют нормальный элемент Вестона, который представляет собой электрохимическую цепь [c.83]

В электрохимической цепи различают внешнюю и внутреннюю цепь. Внешняя цепь — это выводы электродов и прибор для измерения ЭДС. Внутренняя цепь представляет собой гальванический элемент. [c.168]

Определение электродных потенциалов. Для измерения электродного потенциала медного и цинкового электродов используют стандартный каломельный электрод и составляют электрохимические цепи [c.301]

Потенциометрия объединяет методы определения различных физико-химических величин и концентраций веществ, основанные на измерении электродвижущих сил (э. д. с.) обратимых электрохимических цепей, когда рабочий электрод имеет потенциал, близкий к равновесному значению. [c.5]

Для измерения потенциала стеклянного электрода его включают в электрохимическую цепь, с одной стороны которой находится исследуемый раствор, а с другой — стандартный раствор с неизменной величиной pH. В оба раствора вводят электроды сравне- [c.20]

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ Э. Д. С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ [c.32]

Методы измерения э. д. с. электрохимических цепей отличаются от обычных электрических измерений тем, что они должны производиться без отбора мощности. В противном случае электроды цепи будут поляризованы, т. е. будут работать как необратимые источники, э. д. с примет величину меньшую, чем при равновесных условиях. Но поскольку практически невозможно полностью избавиться от тока нагрузки, то стремятся, чтобы мощности, потребляемые от цепи в процессе измерения, были по возможности малыми, а токи, проходящие через измерительную цепь, менее 10 " а. Для этого пользуются специальными методами и приборами. Наиболее часто для измерения э. д. с. электрохимических цепей используется компенсационный метод Поггендорфа. [c.32]

Для того чтобы в процессе измерения не происходило поляризации исследуемой электрохимической цепи, ток сетки должен быть очень малым. Это достигается специальным устройством электрометрической лампы Л, выбором ее рабочих параметров и режима низкое анодное напряжение, низкое напряжение накала, выбор потенциала сетки, хорошая изоляция между электродами как внутри, так и снаружи баллона, хорошая откачка баллона и др. Современные электрометрические лампы имеют ток сетки порядка Ю- а и не создают поляризации при измерении [c.36]

Из равенств (1.68) видно, что точное измерение э. д. с. возможно только в том случае, когда погрешность [Д-Б =0 или произведение / ж/g = 0, т. е. когда / ж = 0 или / = 0. Условие = удовлетворить невозможно вследствие того, что электрохимическая цепь, содержащая стеклянный электрод, имеет большое сопротивление. Условие / = 0 стремятся удовлетворить, применяя электрометрическую лампу с возможно малым током сетки, или выбирают такой режим работы лампы, при котором / ->0. Электронные гальванометры, построенные на этом принципе, имеют чувствительность до [c.37]

Основные характеристики некоторых электронных гальванометров (электрометров), рН-метров и потенциометров для измерения э. д. с. электрохимических цепей [c.289]

При измерениях электродных потенциалов обычно имеют дело не с электродной системой типа М + М, а с системой M +lM Mi где Mi — металл, из которого сделан провод, соединяющий электрод с измерительным устройством. В правильно разомкнутом элементе за э. д. с. элемента принимается разность внешних потенциалов между двумя одинаковыми конечными проводниками (металлами). Эта разность потенциалов не изменится, если к каждому концу элемента подключить какой-нибудь иной металл, например медь, или если между медью и электродом включить любые металлические проводники. Поэтому следующие электрохимические цепи вполне эквивалентны друг другу и цепи (XIV) [c.502]

Пример I. Составить электрохимическую цепь для измерения электродного потенциала кадмия, находящегося в растворе сульфата кадмия. [c.191]

Составить электрохимические цепи для измерения электродных потенциалов одного из металлов относительно водородного, хлорного, серебряного, свинцового электрода и определить направление движения электронов во внешней цепи [c.197]

Для измерения равновесных потенциалов хлоридов ванадия в расплавленных средах (700° С) были использованы следующие электрохимические цепи [c.199]

При измерении pH шарик стеклянного электрода погружают в исследуемый раствор. Если в качестве электрода сравнения используют каломельный электрод, то получают следующую электрохимическую цепь (рис. 54) [c.144]

При потенциометрич. измерениях составляют гальванич. элемент с индикаторным электродом (см. Электроды в электрохимии), потенциал к-рого зависит от активности хотя бы одного из компонентов электрохим. р-ции, и электродом сравнения и измеряют электродвижущую силу (эдс) этого элемента (см. Электрохимические цепи). [c.81]

Электрохим. термодинамика основана на понятии электрохимического потенциала -термодинамич. ф-ции, характеризующей состояние к.-л. заряженного компонента при определенных внеш. условиях. Оно позволяет рассматривать равновесия на границе раздела электрод - электролит (см. Межфазные скачки потенциала), строение фаницы раздела фаз (см. Двойной электрический слой), связать эдс электрохимических цепей с тепловыми эффектами протекающих на электродах р-ций. Электрохим. измерения - основа одного из лучших методов изучения равновесий р-ций, в к-рых участвуют к-ты, основания и комплексные ионы. [c.237]

Электродный потенциал - один из основных электрохимичесз-ких параметров, измерение которого составляет суть метода потенциометрии, - был предметом многочисленных исследований. Впервые в 1889 г. В. Нернст вывел термодинамическую зависимость э.д.с. от концентрации ионов в растворе. В настоящее время под термином "электродный потенциал" понимают э.д.с. электрохимической цепи ( ), составленной из стандартного водородного электрода и электрода, представляющего любую другую окислительно-восстановительную полуреакцию. Таким образом, данная формулировка включает два основных типа электродов электроды, функционирующие на основе а) электронного и б) электронно-ионного равновесия, иными словами, электроды, обладающие электронной и смешанной (электронноионной) проводимостью. Однако необходимо принять также во внимание третий тип, а именно электроды, перенос зарядов в которых осуществляется за счет ионов, т.е. электроды с ионной проводимостью. По этому принципу функционируют так называемые мембранные электроды, которые рассматриваются в разделе "Ионометрия". [c.20]

Уравнение (9.14) было впервые выведено Фрумкиным. Оно справедливо для разбавленных растворов, так как содержит допущение, что при изменении общей разности потенциалов Е на концах электрохимической цепи изменяется только один гальвани-потенциал Ар ф. Если измерения ведутся против каломельного электрода в том же самом растворе, в котором находится и исследуемый электрод, то при = вnst с ь1 [c.38]

Типичная электрохимическая цепь для измерений со стеклянным электродом приведена на рис. 2.19. Стеклянный электрод представляет собой тонкостенный стеклянный шарик, заполненный стандартным раствором, в который погружен электрод, долговременнр сохдэняю-ций стабильный потенциал в этом растворе (например, Ag/Ag l в растворе НС1 + M I). Общая ЭДС такого элемента, как функция pH, оче- [c.131]

НлО+ -1-е-=Н-1-Н20 Если пластинку металла, погруженную в раствор его соли с активностью ионов, равной единице, соединить со стандартным водородным электродом, как показано на рис. 62, то получится гальванический элемент (электрохимическая цепь), электродвижущую силу (ЭДС) которого легко измерить. ЭДС, измеренная при 25 °С, и будет величиной стандартного электродного потенциала металла. Стандартный электродньсй потенциал обычно обозначают Е°. [c.230]

При потенциометрич. измерениях составляют гальванич. элемент с индикаторным электродом и электродом сравнения и измеряют эдс этого элемента (см. Электрохимические цепи). Различают прямую П. и потенциометрич. титрование (П. т.). Первая примен. для непосредств. определения а по значению Е индикаторного электрода при условии, что электродный процесс обратим. В П. т. конечную точку титрования (к. т. т.) обнаруживают по скачку Е, обусловленному заменой одной электрохим. р-ции другой до и за к. т. т. с соответствующим изменением Ео. П. т. можно проводить без поляризации индикаторного электрода и с его поляризацией. Можно использ. один поляризуемый электрод в паре с электродом сравнения либо два поляризуемых электрода (без электрода сравнения). Использование поляризованных электродов эффективно при титровании компонентов необратимых электродных процессов н приводит к быстрому установлению Е. [c.475]

СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ (нормальный потенциал), значение электродного потенциала, измеренное в стандартных условиях относительно выбранного электрода сравнения (стандартного электрода). Обычно С.п. находят в условиях, когда термодинамич. активности а всех компонентов потенциалопределяющей р-ции, протекающей на исследуемом электроде, равны 1, а давление газа (для газовых электродов) равно 1,01 -10 Па (1 атм). Для водных р-ров в качестве стандартного электрода используют водородный электрод (Pt Н [1,01 Ю Па], Н [й=1]), потенциал к-рого при всех т-рах принимается равным нулю (см. Электроды сравнения) С. п. равен эдс электрохимической цепи, составленной из исследуемого и стандартного электродов. Согласно рекомендациям ИЮПАК (1953), при схематич. изображении цепи (гальванич. ячейки) водородный электрод всегда записывается слева, исследуемый-справа. Потенциал исследуемого электрода считается положитель-ньпи, если в режиме источник тока слева направо во внеш. цепи движутся электроны, а в р-ре-положительно заряженные частицы. Напр., С. п. хлорсеребряного электрода равен эдс гальванич. ячейки [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология