адсорбуються на поверхні металу, розпадаючись при цьому на атоми, а адсорбовані атоми беруть участь вже безпосередньо в електродної реакції. Оскільки між молекулами газової фази і адсорбованими атомами встановлюється рівновага, то при записі електродного рівноваги проміжне адсорбційне стан часто опускають. Прикладом газового електрода, оборотного по катіону, є водневий електрод, на поверхні якого встановлюється рівновага: H + + e - = 1 / 2 H 2 .
Потенціал водневого електрода - це ЕРС ланцюга:
Pt, H 2 (p = 1) в”‚ H 3 O + (= 1) | | H 3 O + () в”‚ H 2 (p), Pt
Якщо в правій частині ланцюга покласти = 1 і, то ланцюг виявиться повністю симетричною і її ЕРС повинна дорівнювати нулю. Отже,
(1.2.9)
Класифікація електрохімічних ланцюгів.
Електрохімічні ланцюга зазвичай класифікують за двома ознаками:
1) за джерелом електричної енергії
2) по наявності або відсутності в ланцюзі кордону двох різних розчинів: відповідно ланцюга з переносом і без переносу.
У фізичних ланцюгах джерелом електричної енергії служить відмінність у фізичному стані двох однакових за своїм хімічним складом електродів. Ці електроди занурені в один і той же розчин і при роботі ланцюга електрод, що знаходиться в менш стійкому стані, переходить у більш стійкий стан.
Фізичні ланцюга - ланцюга без перенесення - поділяються на алотропічні і гравітаційні.
аллотропическими ланцюга - це ланцюга, в яких менш стійкий стан одного електрода обумовлено тим, що він виготовлений з метастабільною модифікації даного металу.
Гравітаційні ланцюга були вперше реалізовані російським електрохімік Р. А. Коллі (1875). Наприклад, гравітаційна ланцюг, що складається з двох ртутних електродів у розчині Hg 2 (NO 3 ) 2 . Її лівий електрод з більш високим рівнем ртуті володіє великим запасом потенційної енергії за порівнянні з правим електродом. Цей надлишок потенційної енергії в розрахунку на 1 г-екв металевої ртуті становить, де - молекулярна маса ртуті; - прискорення сили тяжіння; - різниця рівнів ртуті. При роботі ланцюга на лівому електроді відбувається розчинення ртуті;
Hg в†’ Hg + e -
а на правому, навпаки, розряд іонів Hg:
Hg + e - в†’ Hg
В результаті цих двох електродних процесів відбувається перенесення металевої ртуті з лівої частини в праву, який спрямований на вирівнювання рівнів ртуті. При цьому перенесення 1 г-екв ртуті відповідає проходженню через систему 1 фарадея та електричної роботі EF. Оскільки джерелом цієї енергії є потенційна енергія, то ЕРС гравітаційної ланцюга дорівнює:
(1.2.10)
Через малих величин Е гравітаційні ланцюга не мають практ...
