электрохимия бөж. Электродты потенциал тсінігі. Нернст тедеуі. Электродты потенциала сер етуші факторлар. Дайындаан Алимханова М
 Скачать 101.02 Kb.
|
|
Электродтық потенциал түсінігі. Нернст теңдеуі. Электродтық потенциалға әсер етуші факторлар. Дайындаған: Алимханова М Қабылдаған: Абжалов Б. Тобы: ЖХМ - 911 Жоспар
Электродтық потенциал түсінігіМеталл мен ерітіндінің түйіскен жерінде түзілген қабатты қос электр қабаты деп атайды, қабаттар арасындағы зарядтар айрымын металдың электродтық потенциалы дейді. Егер таза суға металдың ерімтал тұздарының бірін қосса, қабаттар арасындағы тепе-теңдік жағдай өзгереді. Ерітіндіде еріген металл иондарының көбеюі оның металл бетіне барып қайта қонуын арттырады. Неғұрлым еріген тұздың концентрациясы молайса, соғұрлым металдың еруі азая береді. Тіпті жоғары концентрлі тұз ерітіндісіне малынған металл ерімей, зарядталған қабат түзілмеуі де мүмкін. Металл активтігі төмен болып, ерітіндідегі иондарының мөлшері жеткілікті болса, керісінше оң иондар ерітіндіден бөлініп металл бетіне барады да, ерітінді теріс, металл оң зарядталады. Мұнда да белгілі бір электродтық потенциал туады. Өз тұздарының ерітіндісіне малынған электродтар активтігіне сай теріс (өте актив металдар), немесе оң (активтігі төмен металдар) зарядталып отырады.Іс жүзінде суға не электролит ерітіндісіне батырылған кез келген металды электрод деп алуға болады.Электродтық потенциал − металл (электрод) мен сұйық фазаның (су немесе электролит ерітіндісі) түйіскен жерінде туатын электростатикалық потенциал.Е = q1 − q2 .ПотенциометрияЭлектрохимиялық тізбектің электрқозғаушы күшінің Е зерттелетін ионның белсенділігінен тәуелділігін Нернст теңдеуімен сипаттайды: мұндағы: E0–редокс-жүйенің стандартты потенциалы; R –универсалды газ тұрақтысы, 8,312 Дж/(моль К) тең; T - абсолютті температура, К; F – Фарадей тұрақтысы, 96485 Кл/моль тең; n – электродты реакцияға қатысатын электрондар саны; aox, ared – редокс-жүйенің сәйкесінше тотыққан және тотықсызданған формаларының белсенділігі; [ox], [red] –олардың молярлық концентрациялары; γox, γred–активтілік коэффициенттері. Анализдің потенциометрлік әдістері өткен ғасырдың соңынан, Нернст өзінің белгілі тендеуін (1889 ж.), ал Беренд бірінші потенциометрлік титрлеу туралы айтканнан (1883 ж.) бepi белгілі. Соңғы жылдарда потенциометрияның қарқынды дамуы ерітіндідегі көптеген иондардың концентрациясын анықтауға мүмкіндік беретін түрлі ионселективті электродтардың пайда болуымен, құрастыру және потенциометрлік өлшемдер үшін құрылғылардың көптеген шығарылымымен байланысты. Анализдің потенциометрлік әдістері тура потенциометрия (ионометрия) және потенциометриялық титрлеуге бөледі. Тура потенциометрия әдістері сәйкес электрод потенциалы немесе тізбектің өлшенген ЭҚК бойынша электродтық реакцияға қатысушылардың концентрациясы немесе активтілігін табу ушін Нернст тендеуін тура қолдануға негізделген. Потенциометрлік титрлеу кезінде эквивалент нүктесі осы аймаққа жақын потенциалдың күрт өзгеруімен анықтайды. Потенциометрияның теориялық негіздеріПотенциометрлік əдіс қайтымды жəне қайтымсыз гальваникалық элементтердегі электродта пайда болатын электр потенциялдарының айырымын өлшеуге негізделген.Мұны ерітіндідегі заттың мөлшерімен физикалық-химиялық сипаттамасын анықтау үшін қолданады. Қолданылатын гальваникалық элементе индикаторлық жəне салыстырмалылық электродтар қолданылады.Индикаторлы электрод деп оның потенциалы зерттелетін ионның белсенділігін Нернст теңдеуіне сәйкестендіріп анықталатынды айтады. Салыстырмалы электрод деп потенциалы тұрақты және ерітіндідегі ион концентрациясына тәуелді емес электродты айтады. Тұзды көпіршік зерттелетін ерітінді мен салыстыру электродының ерітіндісінің араласып кетпеуі үшін қажет. Электродты потенциалМеталл мен ерітінді арасында біршама потенциал айырмасы түзіледі. Металл иондарының ерітіндіге бөлінуі қайтымды процесс. Бір кезде динамикалық тепе - теңдік орнайды. Оны былай қысқаша жазуға болады:Ме Mеn+ + neМұнда, n – металдың заряды.Тепе – теңдік орнаған кездегі металл мен оны қоршаған ерітінді арасында пайда болған потенциалдар айырмасын электродтық потенциал дейді.Электродты потенциалСалыстырмалы электрод ретінде стандарт сутегі электроды қолданылады. Осы сутегі электродына басқа металл электродтарды жалғау арқылы олардың стандартты электродтық потенциалдарын табады. Мұнда сутегінен активті металдар оған электрон береді де электродтық потенциал мәндері «теріс», ал сутегіне қарағанда активсіз металдар электрон қабылдап, олардың электродтық потенциалдарының мәндері «оң» болады.Стандартты электродты потенциал |