Водородный электрод теория

По теории Нернста нормальный потенциал является простой функцией электролитической упругости растворения металла. Его можно было бы вычислить для разных металлов по известным значениям величины Р. Такой расчет провести не удается, поскольку величина Р непосредственно не определяется. Мол<но, однако, оценить (нз известных значений стандартных потенциалов), как изменяется величина Р при переходе от одного электродного металла к другому. Если, например, принять электролитическую упругость растворения, соответствующую стандартному водородному электроду, а 101,3 кПа, то электролитическая упругость растворения бериллия составит примерно кПа, а меди — [c.219]

Таким образом, рассмотрение формы и взаимного расположения кривых заряжения позволяет сделать ряд важных качественных выводов о строении границы электрод — раствор в условиях, когда на поверхности электрода происходит адсорбция атомов водорода и кислорода. Чтобы на основе этого метода сделать количественные выводы о структуре поверхностного слоя платиновых металлов, необходимо использовать термодинамическую теорию водородного электрода, развитую в последние годы в работах А. Н. Фрумкина, О. А. Петрия и сотр. [c.71]

Действие стеклянного электрода можно объяснить, например, при помощи ионообменной теории, предложенной Б. П. Никольским между поверхностным слоем мембраны и раствором, в который погружается электрод, происходит обмен ионами. Стекло отдает катионы Ма+, получая взамен Н+, в результате устанавливается равновесие, определяемое концентрацией этих ионов в стекле и растворе и коэффициентом их распределения в этих двух фазах. В кислых растворах ионы N3 - в стекле почти полностью вытесняются ионами Н+ и стеклянный электрод работает подобно водородному электроду. В щелочных растворах, наоборот, в стекле преобладают ионы Ыа+ электрод действует как натриевый. Таким образом, на границе раздела стеклянная мембрана — исследуемый раствор возникает потенциал, величина которого зависит от концентрации водородных ионов (и, следовательно, pH) в растворе. Этот потенциал можно отнести к межфазовым потенциалам. Потенциал на стеклянной мембране электрода быстро устанавливается и не зависит от присутствия окислите.1ей и восстановителей, солей и т. п. Стеклянным электродом можно пользоваться в большом интервале значений pH —от —2 до 12. Свойства мембран у [c.66]

Экспериментально найдено, что потенциал этого стеклянного электрода изменяется с изменением активности водородных ионов таким же образом, как и потенциал водородного электрода, т. е. на 0,0591 В на единицу pH при 25° С. Из-за большого сопротивления стеклянной мембраны электрода для измерения э. д. с. нельзя пользоваться обычным потенциометром, а нужно применять электронный вольтметр. Разработаны электронные схемы и на их основе сконструированы достаточно компактные приборы, которые позволяют измерять значения pH с точностью до 0,01 единицы pH. Прибор рН-метр, как его обычно называют, перед измерением pH неизвестного раствора калибруется по буферным растворам с известными значениями pH. Теория стеклянного электрода и способы его использования подробно описаны Бейтсом [1]. [c.201]

Что такое ставдартный водородный электрод (СВЭ) и какова его роль в теории [c.184]

Теория В. Нернста оказалась применимой для идеальных растворов и в дальнейшем была усовершенствована В. Гиббсом, который ввел вместо концентраций ионов пропорциональные им активности. Теория В. Нернста в большой степени инициировала изучение гальванических цепей. Методы исследования были усовершенствованы после введения В. Оствальдом в 1893 г. нормального каломельного электрода, а в дальнейшем — водородного электрода Нернста (1900). [c.170]

Теория. Как следует из уравнения (1Х.З ), потенциал водородного электрода является формальной мерой активности протона в растворе. Электрод дает воспроизводимые значения потенциалов в некоторых неводных средах, например, смеси уксусной кислоты и ее ангидрида [9], и во многих водных и смещанных растворах. Вероятно, растворитель не участвует в электродной реакции. Предполагается, что водородный электрод обратим относительно протонов независимо от того, действительно ли свободные протоны присутствуют в данной среде в заметном количестве. Устойчивость и воспроизводимость потенциалов водородного электрода подтверждает, что активность протона ан имеет в этих средах определенное значение [10]. Не существенно, являются ли протоны, участвующие в равновесном процессе на поверхности электрода, свободными или они находятся в сочетании с частицами растворенного вещества или растворителя, от которых они легко отделяются. [c.213]

В работе [II] был также установлен важный для теории стеклянного электрода факт разность потенциалов между стеклянным и водородным электродами, находящимися в одном и том же растворе, однозначно определяется отношением активностей Н+ и Ыа+ в растворе. В этой работе было показано отсутствие специфического влияния анионов на натриевую функцию стеклянного электрода. [c.322]

Нормальные потенциалы. Ряд напряжений. Водородный электрод его идея и конструкция. Термодинамическая теория потенциала по Нернсту. Общее математическое выражение для э. д. с. гальванической цепи, для концентрационной цепи, для цепи с переносом. Исключение диффузионного потенциала. Амальгамные цепи. Окислительновосстановительные цепи. [c.111]

Рассмотренная выше схематическая теория кинетики электродных процессов с достаточным приближением применима не только для водородных электродов, но и для других электродных процессов, в которых частичным процессом, определяющим скорость всей реакции, является переход электронов из электрода к ионам и наоборот. [c.183]

По теории Нернста, нормальный потенциал является простой функцией электролитической упругости растворения металла. Его можно было бы вычислить для разных металлов по известным значениям величины Р. Практически такой расчет невозможен, так как величина Р не поддается непосредственному определению. Однако можно из известных значений стандартных потенциалов оценить, как изменяется величина Р при переходе от одного электродного металла к другому. Если, например, принять электролитическую упругость растворения, соответствующую стандартному водородному электроду, за 1 атм, то электролитическая упругость растворения бериллия составит, примерно, 10" атм, а меди — 10 атм. Эти величины не могут отвечать реально существующим давлениям и понятие об электролитической упругости растворения, введенное Нернстом, скрывает в себе какие-то другие характеристики системы электрод — раствор. [c.218]

Иной ТОЧКИ зрения придержизается школа Фрумкина, которая на примере водородного электрода заложила основы теории электрокапиллярных явлений для обратимых электродов. [c.260]

Это эмпирическое уравнение изотермы адсорбции, выражающее зависимость между Ь и давлением, превосходно передает многие характеристики процесса хемосорбции. Уравнение (72) предложено Фрумкиным и Шлыгиным [275], которые вывели его иа основании электрохимических исследований па водородных электродах. Это уравнение сыграло важную роль в создании удачной теории аммиачного катализа, предложенной Темкиным [276]. В литературе оно известно как уравнение Темкина [276], хотя сам Темкин и другие советские исследователи называют его логарифмическо изотермой адсорбции. [c.151]

М. Дол, пользуясь квантовомеханическим методом, разработал свою теорию стеклянного электрода. Дол полагает, что в с тличие от водородного электрода, через стеклянную мембрану проникает ион водорода вместе с гидратной оболочной. Конечные уравнения Дола полностью совпадают с уравнением Никольского (VII, 28). Отклонение потенциала электрода от водородной функции в кислой среде, по Долу определяется выражением [c.195]

Некоторые исследователи считают, что причиной КР углеродистых и коррозионно-стойких сталей может быть поглощение водорода у вершины развивающейся трещины. Это предположение связано с подкислением раствора в трещине, установленное экспериментально. Однако в этом случае трудно объяснить положительное влияние катодной поляризациии на КР как при потенциалах отрицательнее, так и положительнее потенциала водородного электрода. Существует и гипотеза микроструктур-ных превращений, происходящих под действием напряжений и интенсивно растворяющихся в коррозионной среде, образуя зародышевые трещины КР. Однако эта гипотеза может быть пригодна для ограниченного числа сплавов, в которых возможны подобные структурные превращения. Наиболее экспериментально обоснованной представляется электрохимическая теория КР, согласно которой основным фактором развития трещины является ускоренное анодное растворение металла в вершине трещины. [c.67]

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]

Необходимо отметить, что авторы, анализируя механизм идущей ча водородном электроде электрохимической реакции, пе ссылаются не-юсредственно на работы советских ученых, хотя известно, что свое полное развитие теория замедленного разряда получила только благодаря работам советской школы электрохимиков во главе с академиком А. Н. Фрум-киным. Цитируемые авторами работы Бокриса. Брайтера, Кламрота и других авторов полны ссылок на советских электрохимиков. — Прим. ред, [c.115]

Первые четыре главы посвящены подробному изучению определения шкалы pH, условиям, которые позволяют достигнуть подходящего компромисса между теорией и экспериментом, а также стандартам pH. В главах V и VI обсуждены с точки зрения теории и практики буферные растворы и индикаторные методы, Главы VII и VIII посвящены кислотно-основным равновесиям и измерениям в неводных и смешанных растворителях. В главе IX описываются свойства водородного электрода, жидкостные границы и вспомогательные электроды, а в отдельной главе X дан обзор свойств и поведения стеклянных электродов. [c.9]

Хингидронный электрод прост по устройству, приходит к равновесию быстрее, чем водородный электрод, более устойчив к ядам и окислительным агентам и может быть применен в присутствии веществ, восстанавливаемых водородом. С помощью хингидронного электрода возможно измерение pH растворов, содержащих растворенные газы. Его можно применять на воздухе, хотя лучшие результаты получаются в условиях, исключающих присутствие кислорода. Он применим во многих неводных и смешанных средах, включая водно-этанольные растворители, ацетон, фенолы и муравьиную кислоту. Основной недостаток хингидронного электрода заключается в том, что измерения с ним ограничены растворами с pH, меньшими 8. Он дает неверные значения при наличии белков, некоторых окислителей и при высоких концентрациях солей. Показания электрода с течением времени становятся неустойчивыми, особенно при температуре выше 30° С. Полезное обобщение свойств и теории хингидронных электродов даны Джанцем и Айвесом [12, глава 6]. [c.223]

Для построения теории стеклянного электрода особенно важными являются следующие положения. Во-первых, как установлено экспериментально, электродные щелочносиликатные стекла имеют ионную природу электропроводности, и-при этом только за счет миграции ионов щелочного металла или других катионов. Во-вторых, потенциал стеклянного электрода в гальваническом элементе изменяется в зависимости от состава раствора в некоторых границах так же, как й потенциал водородного электрода. Принято говорить, что стеклянный электрод в этом случае обладает водородной функцией (Н-функцией). При повышении pH раствора электрод обнаруживает отклонения от этой функции и приобретает металлическую функцию (N8-, К-, А -функции и т. п.). [c.303]

Диссоциация воды. Степень и константа диссоциации воды. Активная и общая кислотность. Ионное произведение. Точка нейтральности. Водородный показатель (pH). А етоды определения pH. Теория индикаторов. Буферные растворы. Колориметрический метод определения рн. Потенциометрический метод определения pH. KoHueHtpaunoH-ные элементы. Водородный электрод. Соотношение между каломе-левым и водородным электродами. Потенциометрическое титрование. Кривые титрования. Определение pH методом изучения скоростей химических реакций, катализируемых водородным ионом. [c.132]

К началу XX века в электрохихмии господствовала химическая теория в таком виде, какой придал ей Нернст. Согласно теории Нернста, металл, приведенный в соприкосновение с раствором, либо посылает в него ионы, если его упругость растворения больше, чем осмотическое давление ионов в растворе, либо, наоборот, на металле будут выделяться ионы, если осмотическое давление их будет выше, чем упругость )астворения. Таким образом, возникает заряд на электродах. 1о Нернсту этот процесс является единственным источником электродвижущей силы. Если упругость растворения равна осмотическому давлению, то в таком нулевом растворе не будет перехода ионов и металл не будет заряжаться. Между металлами, погруженными в нулевые растворы, согласно Нернсту, не должно быть разности потенциалов. Потенциал металла в этих условиях по отношению к нормальному водородному электроду есть абсолютный Потенциал ло теории Нернста. Этот абсолютный нуль потенциала реализовали, принимая в качестве такового потенциал максимума электро-капиллярной кривой ртути, т. к. в максимуме заряд поверхности ртути равен нулю. [c.706]

Впервые это уравнение для чистого перенапряжения перехода в присутствии большого избытка постороннего электролита было выведено Эрдей-Грузом и Фольмером для частного случая водородного электрода (св = [Н] и = [Н" ]). Эй-ринг, Глесстон и Лейдлер отметили, что оно должно быть справедливо для любого окислительно-восстановительного электрода, и затем Феттер использовал его при общем анализе поляризационных кривых этой группы электродов. Гориути и Поляни подтвердили уравнение (2. 13) с точки зрения квантовой теории, Герни а позже Фаулер подошли с квантовомеханических позиций к объяснению сущности коэффициента перехода а. [c.145]

Для ознакомления с некоторыми из наиболее конструктивных взглядов на кислотность и на проявление кислотно-основного поведения следует обратиться к работам Бренстеда [4, 5]. Предложенная Бренстедом концепция кислотности растворов оказалась особенно пригодной для определения кислотно-основного поведения в растворителях, которые или содержат некоторое количество воды, или же по своей природе и поведению (амфо-терность) напоминают воду. Весьма ценны такие шкалы измерений, которые прямо или косвенно основаны на чувствительности к водородному электроду. Однако с точки зрения современных представлений химической кинетики, физической химии и химии неводных растворителей эта теория применима ограниченно и не охватывает всего многообразия кислотно-ос-новных взаимодействий. В этой ситуации могут оказаться плодотворными более широкая концепция Льюиса [6] или специальные подходы к системам растворителей. [c.308]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология