(1.8) ЕРС електрохімічної системи знаходять за рівнянням:
(1.9)
Щоб зв'язати ЕРС з константою рівновазі, використовують ізотерму Вант - Гоффа. Якщо припустити, що реакція (1.1.1) протікає в рідкому розчині, то:
(1.1.10)
З урахуванням (1.1.5) і (1.1.10) виходить:
(1.1.11)
При отримуємо, де - це стандартна величина ЕРС системи.
З урахуванням цього отримують загальний вираз ЕРС електрохімічної ланцюга або рівняння Нернста:
(1.1.12)
Наведені вище рівняння дають можливість обчислити величини О”G і К за експериментальними значеннями Е і, навпаки, розрахувати Е, знаючи термодинамічні характеристики хімічної реакції. p> Таким чином, вимір ЕРС електрохімічних елементів і ланцюгів є дуже простим і точним методом обчислення термодинамічних характеристик хімічних реакцій та деяких важливих фізико-хімічних процесів у розчинах. Не можна забувати, що цей метод підходить тільки для тих випадків, коли процес в електрохімічній системі звернемо.
У зв'язку з тим, що в Нині немає прямих експериментальних і розрахункових методів визначення окремих стрибків потенціалу на межі розділу фаз в гальванічному елементі, значення потенціалу окремих електродів призводять щодо потенціалу якого-небудь стандартного електрода, потенціал якого умовно приймають рівним 0 при будь-яких температурах. Таким стандартним електродом, або електродом порівняння, є оборотний водневий електрод, в якому газоподібний водень знаходиться при тиску 1 атм. і насичує платиновий електрод. Розчин, в який занурений водневий електрод, містить іони водню (Гідроксонію), причому активність H + дорівнює одиниці. p> Згідно Міжнародної конвенції (1953 р.), електродним потенціалом електрода називається ЕРС елемента, складеного з цього електрода (праворуч) і стандартного водневого електрода (Ліворуч). p> Наприклад, для знаходження електродного потенціалу цинку складають елемент
(+) Pt, H 2 в”‚ H + , aq в•‘ Zn 2 + , aq в”‚ Zn (-) [1]. br/>
Нехай на межі електрод - Розчин в результаті протікання процесів за участю заряджених і незаряджених частинок встановлюється рівновага, що описується рівнянням (1.1).
Розглянемо два приклади встановлення електрохімічного рівноваги на межі розділу фаз.
1. Кордон двох різних металів.
При встановленні рівноваги на цьому кордоні відбувається вирівнювання електрохімічних потенціалів електронів в металах М 1 і М 2 .
Умова рівноваги має вид
(1.1.13)
(1.1.14)
Звідси для гальвані-потенціалу на межі метал - метал отримують вираз:
(1.1.15)
Таким чином, в умовах рівноваги робота перенесення електрона з одного металу в іншій дорівнює нулю, але робота перенесення оди...
