Wat is de elektrodepotentiaal?

Wat is de elektrodepotentiaal?
Wat is de elektrodepotentiaal?
Anonim

Elektrodepotentiaal is het verschil in elektrostatische potentialen tussen de elektrolyt en de elektrode. Het ontstaan van zo'n potentiaal is te wijten aan de ruimtelijke scheiding van ladingen, die tegengestelde tekens hebben bij de fasescheidingsgrens met de vorming van een elektrische dubbellaag.

elektrode potentiaal
elektrode potentiaal

Ruimtelijke scheiding van ladingen op de grens tussen een metaalelektrode en een elektrolytoplossing wordt geassocieerd met fenomenen als de overdracht van ionen van het metaal naar de oplossing bij het tot stand brengen van een elektrochemisch evenwicht, evenals de adsorptie van ionen van de elektrolyt op het elektrode-oppervlak; verplaatsing van gas buiten het ionische positief geladen kristalrooster; niet-Coulomb-adsorptie van ionen of vloeibare moleculen op een elektrode. Door de laatste twee fenomenen is de elektrodepotentiaal nooit gelijk aan nul, zelfs niet als de lading van het metalen oppervlak nul is. De absolute waarde van de potentiaal van een enkele elektrode wordt niet bepaald, hiervoor wordt de methode van vergelijking van de referentie- en testelektroden gebruikt. Elektrodepotentiaalkomt overeen met de grootte van de elektromotorische kracht (EMF) verkregen in het elektrochemische circuit.

waterstofelektrode potentiaal
waterstofelektrode potentiaal

Voor oplossingen op waterbasis is het gebruikelijk om waterstofelektroden te gebruiken. Standaardelementen van dit type worden gebruikt als standaard voor verschillende elektrochemische metingen, evenals in galvanische apparaten. Een waterstofelektrode is een metalen draad of plaat die waterstofgas goed absorbeert (veelal wordt palladium of platina gebruikt). Zo'n plaatdraad wordt bij atmosferische druk verzadigd met waterstof, waarna het wordt ondergedompeld in een waterige oplossing die rijk is aan waterstofionen. De potentiaal van zo'n plaat is evenredig met de concentratie van ionen in de oplossing. Het element is een standaard, de elektrodepotentiaal van een chemische reactie wordt relatief daaraan gemeten.

Bij het samenstellen van galvanische cellen op basis van waterstof en detecteerbare apparaten, vindt er een (omkeerbare) reactie plaats op het oppervlak van een metaal uit de platinagroep, wat een reductie- of oxidatieproces betekent. Het type proces hangt af van het potentieel van de aan de gang zijnde reactie van het te bepalen element. De potentiaal van de waterstofelektrode wordt gelijk aan nul genomen wanneer de waterstofdruk één atmosfeer is, de protonconcentratie van de oplossing één mol per liter is en de temperatuur 298 K is. Als het onderzochte element zich onder referentieomstandigheden bevindt, is dat, wanneer de activiteit van de ionen die de potentiaal beïnvloeden één is, en de gasdruk - 0, 101 MPa, wordt de waarde van deze potentiaal standaard genoemd.

standaard elektrodepotentiaal
standaard elektrodepotentiaal

EMF metengalvanische elektrode onder standaardomstandigheden, bereken de standaard elektrodepotentiaal van de chemische reactie. Meestal wordt deze waarde gemeten onder omstandigheden waarin alle thermodynamische activiteiten van de potentiaalbepalende reactie gelijk zijn aan één en de gasdruk 0,01105 Pa is. De potentiaal van het geteste element wordt als positief beschouwd als, in de "stroombron"-modus, elektronen van links naar rechts in het externe circuit bewegen en positief geladen deeltjes in het elektrolyt bewegen.

Aanbevolen: