ćwiczenie 51: Potencjał chemiczny. Potencjał elektrochemiczny. Różnica potencjałów chemicznych jako bodziec termodynamiczny. Potencjał elektrodowy, jednostka. Ogniwa stężeniowe bez przenoszenia, siła elektromotoryczna ogniw stężeniowych bez przenoszenia. Zasada pomiaru siły elektromotorycznej ogniwa stężeniowego metodą kompensacji. Zasada pomiaru potencjału elektrodowego. Potencjał dyfuzyjny, jednostka. Ruchliwość jonów, jednostka. Ogniwa stężeniowe z przenoszeniem, siła elektromotoryczna ogniw z przenoszeniem, jednostka. Zasada pomiaru potencjału dyfuzyjnego.
potencjał elektrodowy - to różnica potencjału elektrody na granicy faz elektrolit- elektroda. Potencjał elektrody wyznacza się mierząc SEM ogniwa zbudowanego z badanej elektrody i elektrody wzorcowej. Jednostką jest Volt
potencjał dyfuzyjny - różnica potencjałów elektrycznych powstająca na granicy zetknięcia 2 roztworów elektrolitów różniących się stężeniem lub składem chem. spowodowanym różną ruchliwością anionów i kationów dyfundujących z roztworu o większym stężeniu (większej aktywności) jonów do roztworu o mniejszym stężeniu (mniejszej aktywności) jonów. Granica faz po stronie r-ru o niższej aktywności przyjmuje ładunek o znaku jonów bardziej ruchliwych. Jednostką potencjału dyfuzyjnego jest Volt
potencjał chemiczny : Potencjał chemiczny określa wartość pracy wykonanej na zwiększenie o jeden mol molekuł danego składnika w układzie przy ustalonych pozostałych parametrach ( ciśnienie, temperatura i inne składniki układu). jest miarą tendencji układu do zajścia określonego procesu w warunkach stałego ciśnienia i stałej temperatury µ = µ0 + RT ln xi , Gdzie xi to ułamek molowy wyrażony wzorem xi = ni / (n1 + n2 + ....) a ni to liczba elementów składnika i w układzie.
potencjał elektrochemiczny, μ, wielkość stosowana zamiast potencjału chemicznego μk w przypadku cząstki naładowanej elektrycznie (jonu, elektronu) w polu elektrycznym;
Pomiaru potencjału elektrodowego dokonujemy przez pomiar SEM ogniwa, w którym jedną elektrodą jest elektroda standardowa, tj. kalomelowa o znanym potencjale, zanurzona w nasyconym roztworze KCL, a drugą elektrodą jest metal zanurzony w roztworze swoich jonów, którego potencjał elektrodowy mierzymy. Oba te roztwory są połączone kluczem elektrolitycznym. Mierzony potencjał Ve elektrody badanej obliczamy ze wzoru: Ve = E + 0,250 [V] [ 2 ] gdzie: E - siła elektromotoryczna badanego ogniwa
ruchliwość jonów - stosunek prędkości ' v ' do unoszenia jonu w kierunku pola elektrycznego w którym porusza się jon, do natężenia tego pola. u = v/E , jednostka u = m^2 / Vs
Ogniwami stężeniowymi bez przenoszenia (masy) nazywamy takie ogniwa, w ktorych brak jest kontaktu roztworow o rożnych stężeniach – wyrownanie stężeń roztworu w połogniwach, możliwe jest jedynie poprzez reakcje zachodzące na elektrodach.
Ogniwami stężeniowymi z przenoszeniem (masy) nazywamy z kolei takie ogniwa, w ktorychkontakt roztworow o rożnych stężeniach pozwala na swobodną dyfuzję (przenoszenie masy elektrolitu pomiędzy połogniwami) – wyrownanie stężeń zachodzi tutaj dzięki temu poprzez reakcje zachodzące na elektrodach i dyfuzję.
pomiar SEM metodą kompensacji ( strasznie długie, jak instrukcja ćwiczenia, raczej nie na wejściówkę )
.