Понятие о стандартных электродных потенциалах.

Обычно определяют относительные электродные потенциалы. С этой целью измеряют ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартного (нормального) водородного электрода, потенциал которого принимают за 0, и электродом исследуемого металла (рисунок 7).

Стандартный водородный электрод представляет собой платиновую пластину, покрытую слоем мелкораздробленной платины, насыщенную водородом при давлении 0,1 МПа и погруженную в 1н раствор серной кислоты (рисунок 8). Насыщенная водородом платиновая пластинка ведет себя как водородный электрод, у поверхности которого устанавливается равновесие: .

Стандартный электродный потенциал металла – разность потенциалов между металлом, погруженным в раствор своей соли с концентрацией ионов металла 1 моль/л, и стандартным водородным электродом (мы будем обозначать ее буквой j).

Рис. 7. Схема определения электродного потенциала

Рис. 8. Водородный электрод

Ряд электродных потенциалов называют также рядом напряжений (“вытеснительный ряд” Н.Н. Бекетова):

Каждый левее стоящий металл вытесняет каждый правее стоящий металл из раствора его соли. Металл с меньшим потенциалом всегда будет окисляться (анодом), с большим – восстанавливаться (катодом).

Уравнение Нернста.

Зависимость электродного потенциала от концентрации одноименных ионов в растворе описывается уравнением НЕРНСТА:

(78),

или (79) (при Т=298 К)

где – стандартный (нормальный) электродный потенциал металла, В;

– универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/(моль×К);

– температура, К; – постоянная Фарадея, 96500Кл/моль;

– активность ионов металла в растворе, моль/л;

– число электронов, принятых или отданных в ходе реакции.