6 Билет
1.Окислительно-восстановительные электроды (редокс-электроды) – система из инертного проводника, погружённого в раствор, содержащий вещество в окисленной и восстановительной формах.
Для простых окислительно-восстановительных электродов электродная реакция сводится к изменению заряда ионов без изменения их состава, например:
Fe2+/Fe3+
Fe3+ + e ↔ Fe2+
E=E-RT/1F ln a_(〖Fe〗^(+2) )/a_(〖Fe〗^(+3) )
Сложныйокислительно-восстановительный электрод:
Ptl H+,Mn2+,MnO4-
Mn4- +8H+ +5e- = Mn2+ + 4H2O
E=E^0-RT/5F ln (a_(〖Fe〗^(2+) )+a_H2O^4)/(a_(〖MnO4〗^- )+a_(H^+)^8 )
7 Билет
1.Газовые электроды – в газовых электродах проводник из инертного материала контактирует одновременно с газом и раствором, содержащим ионы этого газа.
Газовые электроды могут быть обратимы относительно катиона (водородный электрод) или относительно аниона (хлорный, кислородный электроды). Для всех газовых электродов характерно то, что потенциалопределяющее в-во (водород, хлор, кислород и т.п.) не является электронным проводником. В качестве проводника с электронной проводимостью используют инертные металлы (платину, иридий, золото).
Pt|H2|H+
2H++2e-→H2+
a_(H^+ )=1
p=1 атм
E=E^0-RT/2F ln a_(H_2 )/(a_(H^+)^2 )
O
E=RT/2F ln (a_(H^+)^2)/a_(H_2 )
E=RT/2F ln (a_(H^+)^2)/p_(H_2 )
При низком давлении активность газа может быть заменена парциальным давлением.
8 Билет
1.Концентрационные электрохимические цепи – оба электрода идентичны по химической природе и физическому состоянию. Отличаются концентрацией (активностью) компонентов – участников окислительно-восстановительной реакции на каждом электроде. Суммарный химический процесс отсутствует. Бывают с переносом и без переноса.
Примерыбез переноса:
1)Амальгамы разных концентраций в одном растворе электролита. Суммарный процесс сводится к переносу металла от концентрированной амальгамы к менее концентрированной. В результате происходит выравнивание активностей металла в амальгамах.
Zn(Hg)|ZnSO4|Zn(Hg)
a1 a2
a1, a2 – активности металла в амальгамах.
2)Два одинаковых газовых электрода, работающие при разном давлении. Суммарный процесс сводится к выравниванию давления газа на электродах.
Pt|H2|HCl|H2|Pt
p1 p2
Будет происходить до тех пор, пока p1=p2.
Пример с переносом:
3)Два одинаковых электрода первого рода (или второго рода), находящихся в растворах соответствующих электролитов с разными концентрациям. Суммарный процесс состоит в переносе ионов из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор.
Ag|AgNO3 AgNO3|Ag
a1 a2
a1,a2 – активности электролитов.
9 Билет
1.Измерение ЭДС электрохимической цепи следует проводить в равновесных условиях, т.е. в отсутствие тока в цепи, потому что в работающей электрохимической цепи потенциалы электродов сдвигаются от своего равновесного значения, в результате чего отрицательный электрод становится менее отрицательным, положительный – менее положительным.
Существует 2 метода измерения ЭДС:
1)Компенсационный.
Разность потенциалов на концах цепи компенсируется выверенной по эталону разностью потенциалов от внешнего источника тока.
ИсследуемаяЭДС = эталонная ЭДС*(значение контакта на реоходе при измеряемой ЭДС)/(значение контакта на реоходе при эталонной ЭДС)
2)Метод ламповых вольтметров. Основан на том, что измеряемая ЭДС подаётся на вход лампы, вызывая изменение потенциала сетки и, следовательно, силы анодного тока.