Водородный электрод и абсолютный нуль температур

Электродные потенциалы. Уравнение Нернста. Способов измерения или расчета абсолютных значений электродных скачков потенциала (AiJ) или All)") пока не найдено. Однако ЭДС цепи, состоящей из двух или большего числа электродов, доступна прямому определению и равна алгебраической сумме всех межфазных скачков потенциала (см. I этой главы). В простейшем случае она равна разности двух электродных скачков потенциала, т. е. является мерой их относительных значений. Величина каждого из электродных скачков потенциала может быть принята за нулевую точку условной шкалы электродных потенциалов. Международным соглашением установлена шкала потенциалов, по которой скачок потенциала стандартного водородного электрода при всех температурах равен нулю. [c.286]

Абсолютные значения электродных потенциалов, в том числе и стандартных, неизвестны. Стандартный потенциал водородного электрода при любой температуре условно принимают равным нулю. [c.89]

Водородный электрод и абсолютный нуль температур [c.275]

Абсолютные значения электродных потенциалов, в том числе и стандартных, неизвестны. Условно принимают стандартный потенциал водородного электрода при любой температуре равным нулю. Стандартный потенциал любого электрода равен э.д.с. [c.179]

Известно, что не существует методики непосредственного измерения отдельного скачка потенциала, измерять можно только разность потенциалов. Абсолютные значения электродных потенциалов неизвестны. Для определения величины электродных потенциалов применяют стандартные электроды, потенциалы которых известны. Обычно в качестве стандартного электрода применяют каломельный или водородный электроды. Условно принимают стандартный потенциал водородного электрода, при любой температуре равный нулю. Стандартный потенциал любого электрода равен [c.367]

Так как методики непосредственного измерения отдельного скачка потенциала не существует, то измерять можно только разность потенциалов. Абсолютные значения электродных потенциалов неизвестны. Для определения величины электродных потенциалов применяют стандартные электроды, потенциалы которых известны. Обычно в качестве стандартного электрода применяют каломельный или водородный электроды. Условно принимают стандартный потенциал водородного электрода при любой температуре равный нулю. Стандартный потенциал данного электрода равен э. д. с. элемента, составленного из стандартного водородного электрода и стандартного данного электрода. Потенциал электрода, возникающий на границе металл — раствор при активности ионов металла в растворе равной единице, называют нормальным потенциалом JE . Он является константой, характерной для данного электрода при данной температуре. Значение его можно найти в таблице (ряд напряжений). Все электроды разделяются на три типа электроды первого рода, обратимые по отношению к катиону электроды второго рода, обратимые по отношению к аниону, и окислительно-восстановительные электроды. [c.329]

Абсолютное значение электродного потенциала нельзя измерить непосредственно. Вместе с тем не представляет труда измерение разности электродных потенциалов, которая возникает в системе, состоящей из двух пар металл — раствор. Такие пары называются полуэлементами. Условились определять электродные потенциалы металлов по отношению к так называемому стандартному водородному электроду, потенциал которого произвольно принят за нуль. Стандартный водородный электрод состоит из специально приготовленной платиновой пластинки, погруженной в раствор серной кислоты с концентрацией ионов водорода, равной 1 моль/л, и омываемой струей газообразного водорода под давлением 10° Па, при температуре 25 °С (у). [c.79]

Стандартный потенциал ср зависит от природы электрода и характеризует его электрохимическую активность. Для данного растворителя и заданной температуры величина стандартного потенциала постоянна. Абсолютное значение ф" определить невозможно, так как с помощью вольтметра измеряют только разность потенциалов двух электродов. Поэтому для измерения ф" составляют элемент из стандартного водородного электрода (СВЭ), потенциал которого условно принимают за нуль при любой температуре, и стандартного исследуемого электрода. СВЭ изображен на рис. 11.4. Он состоит из платиновой пластинки, опущенной в раствор кислоты с активностью ионов водорода, равной единице. Платиновая пластинка находится под током газообразного водорода, подаваемого под давлением 1,013-10 Па (1 атм) при постоянной температуре (более подробно о водородном электроде см. 11.9). [c.173]

Водородный электрод. Вследствие невозможности непосредственно измерять абсолютные потенциалы электродов и вследствие неудач конструирования электрода с величиной потенциала, равной нулю, в настоящее время используют стандартный водородный электрод, потенциал которого условно принят равным нулю при любых температурах и в любых растворителях, т. е. э. д. с. элемеита [c.10]

Величина скачка потенциала на границе металл — раствор определяется прежде всего природой металла и раствора. Кроме того, она зависит от температуры, концентрации раствора и других факторов. Поэтому для сравнения электродных потенциалов необходимо выбрать некоторые стандартные условия. Обычно сравнение производят при 25°С = 298 К, 1,013-10 Па в растворе с активностью одноименного иона, равной единице (в 1 М растворе). Абсолютное значение электродного потенциала измерить невозможно, поскольку введение любых измерительных зондов неизбежно приводит к появлению новой контактной разности потенциалов. В связи с этим измеряют разность потенциалом между данным электродом и электродом сравнения, потенциал которого условно принимают равным нулю. В качестве стандартного электрода сравнения используют так называемый стандартный водородный электрод. Электрод изготовляют из губчатой платины с сильно развитой поверхностью (платиновая чернь) и погружают [c.286]

Так как нельзя измерить абсолютную разность потенциалов между металлом и раствором его соли, то можно говорить только о потенциале отдельного электрода по отношению к другому, выбранному за стандартный. Нормальный потенциал стандартного электрода условно принят равным нулю при всех температурах. В качестве такого электрода был принят водородный электрод. Соответственно этому в ряду напряжений водород принят за элемент с нулевым потенциалом. [c.498]

Основной причиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металла в данном электролите, величина которой определяется величиной стандартного электродного потенциала. Как правило, чем более отрицательное значение потенциала, тем менее термодинамически устойчив данный металл. Поскольку экспериментально и теоретически до сих пор не удается установить абсолютные значения потенциалов, то их определяют по отношению к стандартному водородному электроду, потенциал которого условно принимается равным нулю во всех средах и при всех температурах. Электродвижущую силу гальванического элемента, состоящего из стандартного водородного электрода и исследуемого электрода в растворе электролита, называют электродным потенциалом. Помимо водородного электрода, в качестве электродов сравнения могут быть использованы другие электроды, на поверхности которых в растворе протекают обратимые электрохимические реакции с постоянным значением электродного потенциала по отношению к водородному электроду (кислородный, каломельный, хлоросеребряный, медно-сульфатный и др.). [c.15]

Нормальные потенциалы полуэлементов являются настолько в.зж-ными и полезными константами, что они были точно измерены для большого количества веществ и сведены в таблицы см. приложение). К сожалению, до настоящего времени не удалось измерить значе шя абсолютного потенциала отдельного электрода, поскольку любое измерение потенциала требует всегда присутствия двух электродов. Поэтому для практических целей можно условно принять, что величина Е° какого-нибудь одного определенного электрода равна нулю. Для этой цели был выбран так называемый нормальный водородный электрод (НВЭ). Нормальным водородным электродом является пластинка платинированной платины, погруженная в водный раствор, содержащий ионы водорода в одномолярной активности, через который проходит струя водорода при парциальном давлении 1 атм. НВЭ имеет потенциал, разный нулю при любых температурах. [c.140]

Водородная шкала. Несмотря на некоторый прогресс в понимании проблемы абсолютной шкалы потенциалов, не создан еще обоснованный фундамент для введения такой шкалы. Однако практическая шкала. потенциалов при всех измерениях в водных средах может быть основана на произвольно установленной нулевой точке отсчета. Равным нулю при всех температурах принимается потенциал обратимого стандартного водородного электрода, находящегося в контакте с газообразным водородом (при парциальном давлении, равном 1 атм) и погруженного в раствор, который содержит ионы водорода с активностью, равной единице [c.15]

Определить абсолютный потенциал отдельного электрода нельзя, поэтому измерение электродных потенциалов осуществляется путем сравнения с известным электродным потенциалом. В качестве эталона сравнения — условного нуля — принимают нормальный водородный электрод. Последний создают путем погружения платинированной платины в 2 н. раствор серной кислоты. Расгвор насыщают водородом при нормальном давлении и комнатной температуре. Водород адсорбируется рыхлой поверхностью платины, и возникает гальваническая пара ]r .J2U. (ионы И — из Н ЗО,). Потенциал этого электрода и принято считать условным нулем. [c.90]

В настоящее время нет достаточно надежных методов экспериментального определения или теоретического вычисления абсолютных значений электродных потенциалов, поэтому их определяют по отношению к стандартному водородному электроду (см. стр. 25), потенциал которого при всех температурах условно принят равным нулю. Часто при измерении электродных потенциалов металлов вместо водородного электрода применяют каломельный электрод (см. стр. 26), а затем. пересчитывают полученные значения на водородную шкалу. [c.52]

Принципиально потенциалы отдельных электродов определить нельзя, хотя полезный ряд потенциалов отдельных электродов может быть основан на условной шкале, если потенциал стандартного водородного электрода принять за нуль при всех температурах. Обычно этот же метод используют для определения потенциалов отдельных электродов в других растворителях. Численные значения потенциалов отдельных электродов в этих средах относят к потенциалу водородного электрода в том же самом растворителе, принятому за нуль. Это не означает, что водородный электрод действительно имеет один и тот же потенциал в различных растворителях. Относительные шкалы такого типа, несомненно, полезны, хотя потенциалы, вычисленные на их основе, не абсолютны. Проблема потенциалов отдельных электродов и их связи с потенциалом электрода с нулевым зарядом была исследована Фрумкиньш [30]. [c.327]

Обычно в качестве такого условия принимают потенциал какого-либо электрода равным нулю и относят к нему значения потенциалов всех других электродов. В этом случае потенциалы электродов даются в некоторой условной шкале и их величины зависят от природы электрода, выбранного за основу шкалы. Нернст предложил считать таким условным нулем потенциал водородного электрода при концентрации водородных ионов в растворе, равной единице и давлении водородного газа, равном 1 атм. Эта условная шкала потенциалов называется водородной шкалой. Оствальд выдвинул другую идею использовать за основу шкалы потенциал ртутного электрода, находящегося в условиях, при которых его заряд относительно раствора равен нулю. Полагая, что в этом случае не только заряд, но и потенциал ртутного электрода равен нулю, Оствальд назвал свою шкалу абсолютной шкалой потенциалов. В настоящее время применяется главным образом условная водородная шкала, в которой при всех температурах за нуль выбран потенциал стандартного водородного электрода. Она отличается от водородной шкалы Нернста тем, что в ней вместо единичных концентраций и давления выбраны единичные активность и летучесть. Это условие позволяет определять потенциалы электродов в водородной шкале при любых температурах. Однако их прямое сопоставление между собой невозможно, поскольку при каждой температуре потенциал водородного электрода может быть иным, т. е. условный нуль не будет одним и тем же при разных температурах. [c.157]

Измерить абсолютное значение отдельного потенциала невозможно. Можно измерить только разность потенциалов между двумя электродами. Если потенциал одного из электродов известен, то, измерив разность потенциалов, можно найти потенциал второго электрода. Условно нормальный потенциал водородного электрода принято считать равным нулю при всех температурах. [c.57]

Как указывалось выше, ОВ потенциал характеризует электрическую энергию, эквивалентную свободной энергии окислительно-восстановительной полуреакции. Поскольку, как показал А. П. Фрумкин [24] (подробнее см. ниже), принципиально невозможно создать электрод с абсолютным нуль-потенциалом, то для измерения ОВ потенциала электрода, соответствующего определенной полуреакции. необходимо выбрать ОВ потенциал сравнения, или потенциал сравнительного электрода. С этой целью выбирают один из электродов с хорошо воспроизводимой полуреакцией, протекающей в строго заданных (стандартных) условиях, и принимают его потенциал условно равным нулю (относительный нуль-потенциал). В качестве такого электрода использован стандартный или, по старой терминологии, нормальный водородный электрод (с. в. э., но чаще н. в. э.), которому соответствует полуреакция (1.6) при активности ионов водорода он+=1 моль/дмз, летучести газообразного водорода 1 атм (1,013-10 гПа) ) и при любой температуре. При давлении. [c.13]

Как уже упоминалось в гл. 12, трудность определения электродных потенциалов связана с тем, что измерить абсолютное значение потенциала отдельно взятого электрода невозможно. Чтобы выполнить измерение, этот электрод соединяют металлическим проводником с другим электродом и измеряют разность потенциалов между ними. Второй электрод (его называют электродом сравнения) также имеет потенциал. В качестве электрода сравнения используют водородный электрод, потенциал которого условно принимают равным нулю. Приемы условного выбора нулевых точек известны из курса физики например, температура замерзания воды (или таяния льда) условно принята за нуль температуры по шкале Цельсия. [c.249]

Будущий знаменитый немецкий физик и физикохимик родился в 1864 г. в заштатном городке Бризене (ныне он называется Вомбжезно и находится на территории Торуньского воеводства в Польше). С девятнадцати до двадцати трех лет талантливый юноша сменил четыре университета, стараясь как можно полнее удовлетворить жажду знаний. Он учился сначала в Цюрихе, затем — в Берлине и Граце и, наконец, в Вюрцбурге. В 1887 г. он представил и успешно защитил диссертацию Об электродвижущих силах, вызванных магнетизмом в металлических пластинах, через которые проходит тепловой поток . После этого молодой ученый стал ассистентом одного из ведущих физикохимиков Европы Вильгельма Оствальда и работал вместе с ним в Лейпциге. Через семь лет ученый получил должность профессора в Гёттингенском университете впоследствии он возглавил Институт физической химии в Берлине. В это время он разработал теорию гальванического элемента, развил свои исследования по электрохимии и начал заниматься общими вопросами термодинамики. К 1906 г. он совершил научное открытие, которое его прославило он сформулировал третий закон термодинамики, который связан с понятием об абсолютном нуле температур. Этот ученый был не только теоретиком, но и умелым изобретателем, который создал водородный электрод , свинцовый аккумулятор и электрическую лампу со стерженьком накаливания из оксидов циркония, тория и иттрия. Кто же этот ученый [c.275]

Отдельные слагаемые в сумме S x<> неизвестны, поэтому абсолютный стандартный потенциал какого-либо полуэлемента определить нельзя. Приходится довольствоваться относительными величинами, основанными на условном соглашении о том, что стандартный потенциал водородного электрода равен нулю при всех температурах. Некоторые общепринятые значения [41а] приведены в табл. 9. Согласно принятому здесь определению, Е является мерой способности электродов передавать полонсительпые ионы в раствор. Высокие отрицательные электродные потенциалы щелочных металлов подтверждают их активное взаимодействие с водными растворами. Если соединить стандартный литиевый полуэлемент с левой стороны со стандартным водородным нолуэлементом с правой стороны, то положительное электричество начало бы переходить справа налево в металлах (во внешней цепи) и слева направо в элементе, т. е. е —> Li. При 298,1° К кТ г составляет 1,3803-10" -(298,16/4,802) 10 1° эл. ст. ед. Так как 1 эл. ст. ед. потепциала равпа 299,79 в, а In а =2,3026 Ig х, то для данной температуры можно написать следующее соотношение [c.428]

Количественной характеристикой окислительновосстановительной способности веществ, находящихся в растворах (или в контакте с ними), служат электродные, или окислительно-восстановительные, потенциалы. Если пластинку металла поместить в раствор, содержащий ионы этого же металла (например, медную пластинку погрузить в раствор Си504), то на границе металла с раствором электролита возникает разность потенциалов, которая и называется электродным потенциалом. Абсолютное значение электродных потенциалов определить нельзя, поэтому находят потенциалы электродов по отношению к какому-то электроду сравнения. Обычно определяют электродные потенциалы по отношению к так называемому нормальному водородному электроду, потенциал которого условно принят равным нулю. Некоторые значения стандартных электродных потенциалов (при температуре 298 К и активности ионов, равной единице), определенные по отношению к нормальному водородному электроду, приведены в [c.54]

Непосредственно измерить абсолютное значеипе потенциала отдельного электрода не представляется возможным. Поэтому электродные потенциалы измеряют относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого условно принимают за нуль при всех значениях температур. Водородный электрод состоит из платиновой пластинки, покрытой платиновой чернью (электролитически осажденной платиной), которая погружена в раствор серной кислоты с концентрацией ионов водорода, равной 1 моль/л, и омываемой струей газообразного водорода под давлением 101 кПа при 25 С (рис. 5.6). [c.158]

Очевидно, что чем выше концентрация соли в растворе, тем меньшей должна быть величина скачка потенциала на границе металл — раствор. Таким образом, она зависит от концентрации раствора. Кроме того, эта величина зависит от температуры и ряда других факторов. Но прежде всего она определяется природой металла. Поэтому для сравнения электродных потенциалов необходимо выбрать некоторые стандартные условия. Обычно сравнение производят при стандартной температуре 25"С (298 К), давлении 1,013-Ю Па и в растворе с активностью одноименного иона, равной единице (в 1М растворе). Абсолютное значение электродного потенциала измерить невозможно, поскольку введение любых измерительных зондов неизбежно приводит к появлению новой контактной разности потенциалов. В связи с этим измеряют разность потенциалов между данным электродом и некоторым электродом сравнения, потенциал которого условно принимают равным нулю. В качестве стандартного электрода сравнения используют так называемый стандартный водородный электрод . Электрод изготовляют из губчатой платины с сильно развитой поверхностью (платиновая чернь) и погружают в раствор кислоты с активностью ионов водорода, равной 1 моль/л. Через раствор пропускают газообразный водород под давлением 1,013Па, который адсорбируется платиной . Электродные потенциалы, измеренные по отношению к водородному электроду в стандартных условиях, называются стап-дартными электродными потепциалами. В зависимости от величины и знака [c.175]

Окислительно-восстановительные потенциалы. Как было выяснено в первой части учебника (гл. VI, 7—8), количественной характеристикой интенсивности окислительно-восстановительного процесса является разность окислительно-восстановительных потенциалов (в вольтах) реагирующих между собой систем. Однако величина окислительно-восстановительного потенциала не является постоянной и зависит как от природы атомов или ионов, составляющих окислительно-восстановительную систему, так и от условий реакции от концентрации окисленной и восстановленной форм в данной системе, концентрации ионов водорода, наличия посторонних ионов, не входящих в данную систему, присутствия катализаторов, температуры и т. д. Следует и.меть в виду также, что величина окислительно-восстановительного потенциала не может быть определена непосредственно и не может быть выражена абсолютной величиной. Ее можно определить только по отнощению к потенциалу какой-либо другой системы, принятому условно за нуль. Обычно за нуль принимают потенциал нормалыюго водородного электрода. [c.171]