Электродные процессы. Электроды. Потенциометрия

Содержание

Слайд 2

Электродный процесс

Zn0 = Zn2+ + ne−

Электродный процесс Zn0 = Zn2+ + ne−

Слайд 3

Гальванический элемент

Гальванический элемент Даниэля – Якоби

Гальванический элемент Гальванический элемент Даниэля – Якоби

Слайд 4

Zn│ZnSO4││CuSO4│Cu.

Zn – 2ē → Zn2+ – анодное окисление;
Cu2+ + 2ē

Zn│ZnSO4││CuSO4│Cu. Zn – 2ē → Zn2+ – анодное окисление; Cu2+ + 2ē
→ Cu0 – катодное восстановление;
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu0 – токообразующая реакция.

E = Eкатода – Eанода

Работа гальванического элемента

Слайд 5

Уравнение Нернста

Уравнение Нернста

Слайд 6

Водородный электрод

Схема:
(Pt) H2⏐H+
Уравнение электродной реакции:
H2 ⇄ 2Н+ + 2е– .
Уравнение Нернста:

Водородный электрод Схема: (Pt) H2⏐H+ Уравнение электродной реакции: H2 ⇄ 2Н+ + 2е– . Уравнение Нернста:

Слайд 7

Ряд напряжений металлов

Ряд напряжений металлов

Слайд 8

Классификация электродов:

1) По природе электродной реакции:
I рода
II рода
Окислительно-восстановительные (RedOx)

Классификация электродов: 1) По природе электродной реакции: I рода II рода Окислительно-восстановительные
Ионоселективные (ионообменные)
2) По назначению:
индикаторные (электроды определения)
электроды сравнения
мембранные

Слайд 9

Электроды 1 рода

Обратимы относительно катиона
Схема:
Меn+/ Mе0 (Ag, Zn, Cu, Cd)
Электродный процесс:
Mez+ +

Электроды 1 рода Обратимы относительно катиона Схема: Меn+/ Mе0 (Ag, Zn, Cu,
zе– ⇄ Mе0
Уравнение Нернста:

Слайд 10

Электроды II рода

Обратимы относительно аниона
Схема:
Ме | МеAn | Anz─
Электродный процесс:
МеAn +

Электроды II рода Обратимы относительно аниона Схема: Ме | МеAn | Anz─
zе– ⇄ Ме + Anz─
Уравнение Нернста:

Слайд 11

Хлорсеребряный

Электроды II рода

Хлорсеребряный Электроды II рода

Слайд 12

Электроды II рода

Хлорсеребряный электрод
Схема: Аg|АgCl, KCl или Аg|АgCl, НCl.
Электродный процесс:
АgCl + е–

Электроды II рода Хлорсеребряный электрод Схема: Аg|АgCl, KCl или Аg|АgCl, НCl. Электродный
⇄ Аg + Cl─
Уравнение Нернста:

Слайд 13

Каломельный
1 – металлический
контакт;
2 – слой Hg2Cl2;
3 – ртуть H;
4 – раствор

Каломельный 1 – металлический контакт; 2 – слой Hg2Cl2; 3 – ртуть
КCl.

Электроды II рода

Слайд 14

Каломельный электрод
Схема: Нg|Нg2Cl2, KCl
Электродный процесс:
Нg2Cl2 + 2е– ⇄ 2Нg + Cl─
Уравнение

Каломельный электрод Схема: Нg|Нg2Cl2, KCl Электродный процесс: Нg2Cl2 + 2е– ⇄ 2Нg
Нернста:

Электроды II рода

Слайд 15

ОВ электроды (RedOx)

Схема: Pt | Ох, Red
Электродный процесс:
Ох + zе– ⇄ Red
Уравнение

ОВ электроды (RedOx) Схема: Pt | Ох, Red Электродный процесс: Ох +
Нернста:
Примеры: Pt | Fe3+, Fe2+

Слайд 16

ОВ электроды (RedOx)

Пример: Pt | Fe3+, Fe2+
Электродный процесс:
Fe3+ + е– ⇄ Fe2+

ОВ электроды (RedOx) Пример: Pt | Fe3+, Fe2+ Электродный процесс: Fe3+ +

Fe2+ ⇄ Fe3+ + е–

Слайд 17

ОВ электроды (RedOx)

Пример: Pt | MnO4─, Mn2+
Электродный процесс:
MnO4─ +8Н+ +5ē ⇄ Mn2+

ОВ электроды (RedOx) Пример: Pt | MnO4─, Mn2+ Электродный процесс: MnO4─ +8Н+
+ 4Н2О
Уравнение Нернста:

Слайд 18

Критерии самопроизвольного протекания ОВ-реакций

если ∆G < 0 и ∆Е > 0.

Со3+ +

Критерии самопроизвольного протекания ОВ-реакций если ∆G 0. Со3+ + Fe2+ → Fe3+
Fe2+ → Fe3+ + Со2+ :
∆Е = Eкатода – Eанода = +1,84 – 0,77 =1,07В

(-) К

(+) А

Слайд 19

ОВ электроды (RedOx)

Хингидронный электрод – потенциал зависит от рН
Схема: Pt | C6H4O2,

ОВ электроды (RedOx) Хингидронный электрод – потенциал зависит от рН Схема: Pt
HO-C6H4-OH, H+
Электродный процесс:
C6H4O2 + 2H+ + zе– ⇄ HO-C6H4-OH
Уравнение Нернста:

Слайд 20

Ионоселективные электроды

Исследуемый раствор

Внутренний раствор

Ионоселективные электроды Исследуемый раствор Внутренний раствор

Слайд 21

Ионоселективные электроды

Стеклянный электрод
Схема: Ag ∣ AgCl,KCl ∣ стекло ∣ Н+ ∣ раствор
Электродный

Ионоселективные электроды Стеклянный электрод Схема: Ag ∣ AgCl,KCl ∣ стекло ∣ Н+
процесс:
Na+(стекло) + Н+ (р-р) = Н+ (ст.) +Na+ (р-р)
Уравнение Нернста: