Виникнення електродного потенціалу

Якщо пластинку з активного металу (наприклад, Cu, Zn, Ag) занурити в розчин, що містить іони цього металу, то на межі розділу фаз метал–розчин можливо протікання двох процесів: мікророзчинення металу і мікровиділення металу на поверхні електроду. У випадку, коли електрохімічний потенціал у металічній фазі більший, ніж у розчині, спочатку відбувається перехід металу з поверхні електрода у розчин, тобто розчинення металу. При цьому на поверхні електроду виникає надлишок від’ємного заряду (електронів), а у розчині поблизу електроду – надлишок позитивно заряджених іонів металу – виникає подвійний електричний шар. У випадку, коли електрохімічний потенціал у розчині більший, має місце процес відновлення металу та поверхня металічної фази містить надлишок позитивного заряду. В результаті на границі розділу фаз метал–розчин встановлюється динамічна рівновага: швидкості процесів розчинення та відновлення стають однаковими. Стрибок потенціалу у цьому шарі називається електродним потенціалом.

Якщо пластинку з благородного металу (Pt, Au, Pd, Ru, Os) занурити в розчин, то мікророзчинення відбуватися не буде, так як іони у вузлах кристалічної решітки таких металів зв’язані дуже міцно. Виникнення потенціалу в цьому випадку пояснюється обміном електронів між електродом та іонами в розчині:

Якщо концентрація іонів Fe³⁺ у розчині збільшується, на поверхні електроду у металічній фазі виникає надлишок позитивних зарядів, які притягують протилежно заряджені іони з розчину. Виникає подвійний електричний шар і після встановлення рівноваги – рівноважний електродний потенціал. Чим більша сила окисника, тим більше він віднімає електронів до моменту рівноваги і тим більшим буде потенціал.

Якщо збільшується концентрація Fe²⁺ – поверхня електроду заряджується негативно, а у розчині поблизу електроду виникає надлишок позитивних іонів.

Аналіз рівняння Нернста показує, що величина потенціалу залежить від:

1) природи речовини (Е^о);

2) температури;

3) співвідношення активностей (концентрацій) окисненої і відновленої форм;

4) рН розчину;

5) іонної сили розчину (µ): . При збільшенні іонної сили розчину зменшуються коефіцієнт активності і відповідно активність іонів.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Сутність потенціометричного методу	\|	Електроди в потенціометричному методі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.