Презентация на тему КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

металлического проводника, контактирующего одновременно с молекулами газа, присутствующими в

газовой фазе и в растворе, которые участвуют в электрохимическом равновесии с соответствующими ионами в растворе. К газовым электродам относятся водородный, кислородный и хлорный электроды.

Требования к проводнику электрода:
химическая стойкость (инертность);
электропроводность;
каталитическое влияние на установление равновесия между газом и ионами газа;
большая (развитая) площадь поверхности (для ускорения установления равновесия).
Этим требованиям лучше всего удовлетворяют платина, золото, уголь (соответственно для водородного, кислородного и хлорного электродов).

водорода сравнительно быстро устанавливается равновесие:
Н2 + 2Н2О  2Надс

+ 2Н2О  2Н3О+ + 2е

Устойчивость равновесия зависит от величины поверхности электрода, поэтому платине в газовых электродах придают развитую поверхность – покрывают губчатым осадком платины (платинируют).
Создание равновесного газового электрода затруднено из-за склонности платины к адсорбции многих веществ, в том числе каталитических ядов, поэтому при работе с газовыми электродами необходимо соблюдать высокую степень чистоты посуды, реактивов и газов.

H2  2Hадс  2H+ + 2e

с двумя трубками для пропускания водорода и трубкой, служащей

электролитическим ключом для соединения с другим электродом (с помощью крана К2). Сосуд заполнен 2-н. раствором Н2SO4. Сверху он закрывается пришлифованной пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка с впаянной на конце платиновой пластинкой, покрытой слоем платиновой черни. Для обеспечения контакта трубку заливают ртутью. Для насыщения платинированной платины водородом через сосуд в течении 20 – 30 мин пропускается тщательно очищенный водород со скоростью 2 - 3 пузырька в секунду.

 ½ Н2.
Уравнение для электродного потенциала:
Поскольку

, то можно записать:

При

:

Если Т = 293 К, то E = - 0,059рН, где

Стандартный водородный электрод используется в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях, и как электрод для измерения рН.

2e = 2OH- + H2

на платине под воздействием кислорода образуются поверхностные оксиды.
В

1956 г. Бокрису и Хаку удалось получить равновесный кислородный электрод:

ОН -│О2(Аu)

Потенциалопределяющая реакция: О2 + 2Н2О + 4е  4ОН -.
Уравнение для электродного потенциала:

E = 1,23 - 0,059рН

В не слишком концентрированных водных растворах

какого-либо металла в контакте с раствором, содержащим ионы данного

металла: Мz+│M(Hg).
Уравнение для электродного потенциала:

Потенциал амальгамного электрода зависит не только от активности ионов металла в растворе, но и от активности (концентрации) металла в амальгаме или от активности интерметаллического соединения металла с ртутью, если оно образуется.
Например, амальгамный электрод Na+│Na(Hg) используют в промышленности при электрохимическом получении хлора и щелочи, а амальгамный кадмиевый электрод Cd2+│Cd(Hg)
(cCd(Hg) = 12,5%) – один из электродов в элементе Вестона.

инертного металлического проводника, опущенного в раствор, содержащий окислительно-восстановительную систему:

Ox, Red│Pt.
Потенциалопределяющая реакция: Ox + ze  Red.
Уравнение для электродного потенциала:

Окислительно-восстановительные системы подразделяют на простые и сложные. В простых системах в результате электродной реакции происходит лишь изменение валентности компонентов. Например, для электрода Fe3+, Fe2+Pt потенциалопределяющая реакция и уравнение электродного потенциала:

8 образуется Fe(OH)2

4H2O
В сложных системах происходит не только изменение валентности, но

и состава ионов. Например, для электрода MnO4-, Mn2+, H+, H2OPt потенциалопределяющая реакция и уравнение для электродного потенциала:

Органические окислительно-восстановительные электроды, например, хингидронный электрод: C6H4O2, C6H4(OH)2│Pt
Хингидрон – слаборастворимое эквимолекулярное соединение хинона C6H4O2 и гидрохинона C6H4(OH)2. Эти вещества образуют с ионами водорода обратимую окислительно-восстановительную систему:
C6H4O2 + 2H+ + 2e  C6H4(OН)2

содержащий хинон, гидрохинон и ионы водорода, принимает потенциал, определяемый

активностью этих трех веществ:

В кислых растворах хингидрон дает равные концентрации хинона и гидрохинона, поэтому, потенциал хингидронного электрода зависит только от активности ионов водорода:


0,699 В – стандартный потенциал хингидронного электрода.
Хингидронный электрод прост по устройству, быстро приходит в равновесное состояние, устойчив к ядам и окислительным агентам. Для измерения рН в исследуемый раствор добавляют небольшое количество хингидрона и измеряют потенциал платинового электрода в этом растворе.

Fe2+ +2e

Fe

+ 3e

электродные стекла; монокристаллы(галогениды, сульфиды); несмешивающиеся с водой жидкости.