Электродные обратимые, уравнение

Для обратимого электродного процесса уравнение хронопотенциограммы получают подстановкой в уравнение Нернста (Г-1) уравнений (2-53) и (2-56) [c.51]

Несмотря на то, что (t irr зависит от кинетики электродного процесса, уравнение (5.22) показывает, что чувствительность метода вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала от степени обратимости почти не зависит. А вот переменнотоковую полярографию и некоторые другие современные полярографические методы для необратимых электродных процессов, действительно, применять нельзя, потому что для них ток на единицу концентрации в этом случае очень невелик. Поэтому сравнительно малую чувствительность тока на единицу концентрации в вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала к величинам ks и мы будем еще упоминать в следующих главах. [c.364]

Для обратимого электродного процесса уравнение 1— -кривой дается в виде [76] [c.510]

Водородный электрод не может быть применен в присутствии некоторых ядов — веществ, которые нарушают обратимость электродного процесса [уравнение (IX.2)]. К ним относятся ион цианида, сероводород, соединения мышьяка и катионы некоторых металлов, например, серебра или ртути. Мешают также некоторые анионы. Нитраты в растворах сильных кислот могут восстанавливаться до аммиака, но они не вызывают осложнений в растворах слабых кислот [3]. Нитрофенолы, бензойная кислота и другие ароматические соединения восстанавливаются водородом в присутствии тонкоизмельченной платины. Восстановление ускоряется при повышении температуры, но его можно замедлить, если применять тонкослойные электроды [4]. В ряде случаев хорошие результаты дают металлы с меньшей каталитической активностью, чем у платины. Электроды, покрытые тонко диспергированным палладием, обеспечивают воспроизводимые и постоянные значения потенциалов в растворах кислых фталатов калия и натрия, в которых из-за восстановления фталата черненый платиновый электрод не пригоден [5] . [c.211]

Изменение свободной энергии в обратимой электрохимической реакции связано с электродным потенциалом уравнением [c.15]

Для второго из выбранных объектов, т. е. для железа, стандартный электродный потенциал равен —0,44 В. Поэтому здесь, так же как и в случае цинка, следует считаться с реакцией выделения водорода, и, следовательно, условия стационарности будут заданы уравнением (24.2). Однако в отличие от цинка здесь совершенно иное соотношение токов обмена металла и водорода. Ток обмена железа имеет порядок 10 з А-см- , а для водорода на железном электроде в кислых растворах он достигает А-см 2. Можно ожидать поэтому, что стационарный потенциал железа в условиях кислотной коррозии должен заметно отличаться от его обратимого потенциала он будет смещен в сторону положительных значений, г. е. в направлении равновесного потенциала водородного электрода. Этот вывод согласуется с экспериментальными данными и находит дополнительное подтверждение в том, что железо ведет себя в некоторых интервалах pH подобно водородному электроду. Скорость коррозии железа также можно вычислить, если только известны его стационарный потенциал и перенапряжение водорода на нем. [c.493]

Электроды этого типа обратимы как относительно катиона (например, Ag+), так и относительно аниона (С1"). Здесь можно регулировать концентрацию С1" и только таким образом влиять на концентрацию Ag , а следовательно, и на электродный потенциал, используя уравнение Нернста. Таким образом, эти электроды практически являются электродами второго рода. [c.550]

Для решения вопроса, является ли потенциал данного металла в каком-либо электролите обратимым или необратимым, следует сопоставить теоретическое, рассчитанное по уравнению (277), и опытное значение электродного потенциала металла, равно как [c.179]

Для целого ряда металлов (Ag, 2п, РЬ, ТЬ и др.) установлено, что в своих солях они ведут себя обратимо и их электродные потенциалы соответствуют термодинамическому уравнению (277) [c.406]

Каломельный электрод. Электроды, обратимые относительно аниона, могут быть различных видов. Для всех них зависимость электродного потенциала от активности аниона в растворе выражается уравнением [c.433]

Определение стандартных потенциалов и констант равновесия электродных реакций. Измерив потенциал исследуемого электрода ф, можно рассчитать его стандартный потенциал ф°. Например, для окислительно-восстановительного электрода М +, M +lPt, которому соответствует обратимая реакция + zi —z e (пусть 21 > 2г), ф связан с ф° уравнением [c.495]

Индикаторные электроды. В потенциометрическом методе анализа используют обратимые электроды. Токи обмена для обратимых электродов достигают нескольких десятков и сотен мA/ м . Потенциал у таких электродов зависит от активности компонентов электродных реакций в соответствии с термодинамическими уравнениями. На обратимых электродах быстро уста- [c.118]

Полярографическую волну, подчиняющуюся уравнению (5.15), называют обратимой она имеет характерную крутизну (скорость подъема). В полулогарифмических координатах наклон прямой Е — 1я[(г д. пр — /)//] равен ЯТ/пР, что позволяет определить число электронов, принимающих участие в реакции. Наличие обратимости электродного процесса, определяющее возможность получения обратимой полярографической волны, важное обстоятельство для аналитика, поскольку во многих случаях, особенно в различных модификациях полярографического метода, только для обратимого процесса можно получить сигнал тока, имеющий аналитическое значение. Таким образом, важной составляющей подготовки к проведению полярографического определения нового соединения, или известного вещества в новых условиях (другой растворитель, другой фоновый электролит, присутствие поверхностно-активных веществ), является установление наличия обратимости процесса. [c.276]

Если электродная реакция на ртутном капельном электроде обратима и ее скорость определяется скоростью диффузии, соотношение между потенциалом электрода и возникающим током может быть определено но уравнению полярографической волны (уравнение Ильковича — Гейровского) [c.155]

Зависимость тока / от приложенного напряжения Е при обратимом электродном процессе передается уравнением полярографической волны [c.270]

Все сказанное выше о влиянии pH раствора на величину потенциала полуволны, а следовательно, и на скорость реакции при заданном потенциале относилось к процессам с обратимой стадией присоединения электронов. Если электродный процесс необратим, то его скорость зависит от pH раствора только в тех случаях, когда перенос протона предшествует переносу электрона или происходит одновременно с ним в едином элементарном акте. Протонирование продуктов реакции на скорости электродного процесса не сказывается. Согласно теории потенциал полуволны необратимого процесса с предшествующим протонированием определяется уравнением [c.232]

Электроды первого рода. Водородный газовый электрод. К электродам первого рода относят металлические электроды, обратимые относительно катионов, и металлоидные, обратимые относительно анионов. Обратимость электрода относительно тех или других ионов означает зависимость его потенциала от концентрации данных ионов. Примерами металлических электродов типа М являются рассмотренные ранее Zn Zn +, u u +, Ag Ag+ и др. Электродный потенциал их определяется уравнением (11.13) и зависит только от концентрации (активности) одного вида ионов металла. Для электродов, обратимых относительно анионов, применимо уравнение (11.14). Примером металлоидного электрода, обратимого относительно аниона, может служить селеновый электрод Se Se . [c.175]

Для определения физико-химических величин важно уметь составить из обратимых электродов цепь с переносом или без переноса, определить полярность электродов путем сравнения их стандартных потенциалов, написать уравнения электродных реакций и потенциалопределяющего процесса, а затем на их основе — выражение для ЭДС цепи. Далее ЭДС рассчитывают или измеряют экспериментально (см. 11.10). [c.185]

Процесс диссоциации комплексов и процесс восстановления металла может и не быть обратимым. В таких случаях уравнение волны будет включать среди других факторов константу скорости самой медленной стадии (или электродной реакции, или реакции диссоциации комплекса). Так, например, обстоит дело в случае комплексных цианидов Zn (II) и Аи (III). [c.298]

Потенциометрическое титрование основано на скачкообразном изменении вблизи эквивалентной точки концентрации титруемого вещества при добавлении к нему небольшого количества титранта. В основе этого титрования лежит линейная зависимость электродного потенциала от логарифма активности ионов или логарифма отношения активности ионов окислителя к активности ионов восстановителя в титруемой системе. Если применяемый при титровании электрод обратим по отношению к ионам титруемого или титрующего вещества, то изменение потенциала такого электрода будет указывать на изменение концентрации ионов в растворе. Зависимость потенциала обратимого электрода от активности ионов выражается уравнением (XIV. 17). Всякому резкому изменению концентрации или активности ионов при титровании отвечает скачкообразное изменение потенциала электрода, обратимого по отношению к ионам титруемого вещества или титранта. Зависимость потенциала от количества прилитого титранта выражают графически (рис. 134). Полученная кривая называется потенциометрической кривой. Точка эквивалентности соответствует точке перегиба кривой. [c.313]

Практическим критерием обратимости или необратимости ред-окс системы является точность, с которой уравнением (2) описывается зависимость равновесных потенциалов электродов от активностей компонентов, участвующих в электродных реакциях. [c.34]

По наклону тафелевской прямой можно найти коэффициент (1—а), а затем определить to согласно (6). Так же производится анализ в координатах Е—Igt, где пересечение катодной и анодной зависимостей имеет место при Ер. Это один из способов определения Е-р при очень малых токах обмена. Уравнение Нернста [(4), гл. П1] описывает потенциал термодинамически обратимых электродных процессов. [c.60]

Необходимо, однако, отметить, что для некоторых электродов, например платинового, в щелочных растворах перенапряжение в зависимости от концентрации щелочи не подчиняется уравнению замедленного разряда. Поэтому возникла необходимость в экспериментальной проверке скорости процесса разряда, что и было осуществлено Б. В. Эршлером, П. И. Долиным и А. Н. Фрумкиным, которые показали, что в некоторых случаях удается подобрать такие условия, когда при измерении скорости суммарной электрохимической реакции можно непосредственно измерять скорость одного этапа реакции, например разряда иона с переходом его в адсорбированный атом. Для этого платиновый электрод в определенном интервале потенциалов покрывают адсорбированными атомами водорода количество этих атомов на единице поверхности платинового электрода зависит от потенциала электрода. По мере увеличения анодной поляризации количество их убывает. При потенциале на одну десятую вольта положительнее, чем потенциал обратимого водородного электрода, выделение молекулярного водорода практически прекращается таким образом, можно полагать, что по сравнению с другими процессами оно не играет существенной роли. Если теперь такому электроду сообщить через раствор некоторое количество электричества, то единственно возможной электродной реакцией становится реакция разряда ионов водорода с переходом их в адсорбированные атомы. Дальнейшие стадии — образование молекул водорода — здесь не могут протекать. Для определения скорости процесса разряда удобнее применять переменный ток различной частоты. В самом деле, если электрод включить в цепь переменного тока, то он будет вести себя подобно конденсатору, т. -в. электроду будет эквивалентна электрическая схема, в котором емкость с и омическое сопротивление R включены параллельно. [c.322]

Задача в случае медленного электродного процесса на неподвижном электроде при линейно изменяющемся потенциале была решена Делахеем [166] и Мацудой и Аябе [167] для плоского электрода, а также Де Марсом и Шейном [168] для сферической диффузии. Математическая формулировка этой задачи отличается от формулировки для обратимых систем одним из условий, а именно тем, что для необратимых процессов нельзя применять формулу Нернста, поэтому вместо нее берут равенство потока диффузии к электроду и скорости электродного процесса. Уравнение для тока в случае необратимого процесса на неподвижном электроде имеет вид [c.194]

Шевчиком [19], а также несколько иначе Рендлсом [18] было выведено уравнение для обратимых электродных процессов. Уравнение максимального тока осциллографической кривой Шевчика—Рендлса, выведенное для линейной диффузии, имеет вид [c.96]

Такие уравнения предложены были почти одновременно Рендлсом и Шевчиком для обратимых электродных процессов. Уравнение максимального тока (ра) осциллографической кривой по Рендлсу [c.599]

Так как частные токи /л и /к одинаковы, то в условиях установившегося равновесия заряд металл.з по отношению к раствору, а следовательно, и потенциал электрода ие являются функцией времени они определяются лишь составом системы, ее температурой и давлением. Потенциал электрода в этих условиях называется обратимым или равновесным электродным потенциалом. Величину равновесного электродного потенциала (в условной шкале) можно вычислить при помощи общих термодинамических уравнений, если только известны электродная реакция, активности участвуюш,их в ней веществ, температура и давление. Э.д.с. равновесной электрохимической системы определяется при этом изме-иенпем термодинамического потенциала протекающей в ней реакции. [c.277]

Если другие стадии электродной реакции протекают обратимо или со скоростями, несравненно более высокими, чем скорость транспортировки, то все изменение потенциала электрода, обусловленное прохождением тока, можно отождествить с диффузионным пе-рспапряжсннем. В этом случае для диффузионного перенапряжения оудст справедливым уравнение (14.6) в форме [c.299]

Значение явлений диффузионного перенапряжения для электрохимических процессов. Уравнения, описывающие диффузионное перенапряжение, основаны на предположении о сохранении термодинамического равновесия между электродом и электро-лито.м и на формуле Нернста для обратимого потенциала. Исследование диффузионного перенапряжения не может дать поэтому никаких дополнительных сведений ни с действительном шути протекания электродной реакции, ни о стадиях, составляющих эту реакцию. Вместе с тем применение экспериментальных методов, основанных иа явлениях диффузионного перенапряжения — ртутногО капельного мегода и вращающегося дискового электрода,— позволяет определить многие величины, играющие важную роль в кинетике электродных процессов и в элеюрохимии вообще, а также установить, является ли диффузия единственной лимитирующей стадией. [c.319]

Диаграммы Пурбе (диаграммы состояния системы металл—вода) могут быть использованы для установления границ термодинамической возможности протекания электрохимической коррозии металлов и решения некоторых других вопросов. Зти диаграммы представляют собой графики зависимости обратимых электродных потенциалов (в вольтах по водородной шкале) от pH раствора для соответствующих равновесий с участием электронов (горизонтальные линии) и электронов и ионов Н или ОН (наклонные линии) на этих же диаграммах показаны (вертикальными линиями) равновесия с участием ионов Н" или ОН , но без участия эл ктронов (значения pH гидратообразоваиия). На рис. 151 приведена диаграмма Пурбе для системы алюминий—вода, соответствующая уравнениям табл. 32. [c.218]

Для электродов, обратимых относительно анионов, уравнения потенциалопределяющей реакции и для расчета электродного потенциала [c.480]

Прямая потенциометрия. Метод прямой потенциометрии основан на точном измерении величины электродного потенциала ( равн) нахождении по уравнению Нернста активности потен-циалопределяющего иона в растворе. Предметом изучения в прямой потенциометрии могут быть лишь обратимые редокс системы. Этот потенциометрический метод является единственным методом непосредственного определения активности ионов в растворе. К прямой потенциометрии относятся [c.26]

Были определены зависимости фр и о от концентрации ионов N и по уравнениям (65.12) (65.16) и рассчитаны а и к. Установлено, что при [ N l < 3-10 моль л к = 2, а при [ N ] > 5- (У моль1л к = 3. Это означает, что в зависимости от концентрации N в медленной стадии электродного процесса участвуют частицы d( N)2 или частицы d( N)a, т. е. стадии разряда предшествует обратимая диссоциация комплекса d( N)V. [c.351]

Это уравнение верно, если электродная реакция обратима в растворе присутствует достаточное количество инднфферентного электролита, так что предельный ток равен току диффузии в растворе присутствует достаточный избыток комплексооб-разователя в растворе образуется только один комплекс восстановленной формы металла и только один комплекс — окисленной. [c.298]

Существуют различные определения понятий обратимая и необратимая электрохимическая реакция. Так, процессы, для которых справедливо уравнение Нернста, обратимы, или электрохимические реакции можно назвать обратимыми в том случае, если они протекают с высокой плотностью тока обмена. Наиболее применимое определение гласит электрохимическая реакция, протекаюищя без измеримого перенапряжения, обратима [8]. Первое и последнее определения требуют пояснений. Первая формулировка верна в том случае, когда при прохождении тока через электроды электродный потенциал можно рассчитать по уравнению Нернста, но при зтом следует вводить значения концентраций (точнее, активностей) у поверхности электродов, не соответствующие концентрациям в объеме растворов вследствие протекания электрохимических реакций на электродах. Это значит, что концентрационная поляризация не может служить критерием необрати- [c.101]

Электродный потенциал электрода, измеренный по отношению к потенциалу стандартного водородного электрода (платинированный платиноводородный электрод с = 1 атм и анзо" = 1 моль-л"электродный потенциал которого при любой температуре принимают равным 0), получают исходя из уравнения Нернста (4.1.5). Наиболее простыми электродами, применяемыми в потенциометрии, являются так называемые электроды первого рода. Они представляют собой комбинацию простое вещество — раствор электролита, при этом различают электроды, обратимые относительно катионов или анионов (табл. 4.2). При участии газов в реакциях, определяющих значение потенциала, потенциал электродов зависит от давления электрохимической реакции. [c.115]

Изучаемые закономер ности перехода ионами фазовой границы в извеслных условиях могут быть условно приравнены к обратимым процессам, так как из рассмотрения кинетики электродных реакций следует, что различные условия электролиза, такие, например, как температура, перемешивание, изменение концентрации ионов, участвующих в реакции (в приэлектродных слоях), и др., влияют симметрично и на катодную, и на анодную (в случае растворимых электродов) поляризацию. Поэтому для процессов, осуществляемых на металлических электродах при заданной плотности тока [см. уравнение (ХП,2)], можно использовать известное уравнение теории замедленного разряда А. Н. Фрумкина, связывающее плотность тока с перенапряжением и величиной равновесного тока обмена [c.333]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология