376

A HibUl. IM1U.1 .Vv»«    r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © l>. »N TOS >«}

376

12 UTLENIANIE I REDUKCJA

W chwili gdy przez ogniwo nic płynie prąd. pomiędzy elektrodą a roztworem ustala się równowaga, której odpowiada określona różnica potencjałów. Ew ./«. lub ogólnie. Eyf • , M- Możemy ją obliczyć podstawiając we wzorze (12.8) stężenie jonów c_Zł.- (ogólnie c»—) za stężenie formy utlenionej oraz stężenie metalu c?„ (<_M) za stężenie formy zredukowanej:

^ RT tw

⁺ 2f'ⁿ—.

- E

RT

^+_Ij_F^|n- + —'nr^.

£m-vm = ££-..*+ -7; In—= £ C'M

«7' , I    «V ,

1 + — In — + —-Int-M-. mf <m    mF

Stężenie metalu w elektrodzie metalicznej jest oczywiście stale Zakładając, że temperatura nic ulega zmianom, możemy do obu równań wprowadzić nowe stale:

oraz

?«-    _ £«*■    . UL in ¹

-Zn'-.'Zn - ^CZ»^:*,2. ' 2F C_r„

RT , I

+ — In —

mF c_M

Równania wyrażające potencjał elektrody metalicznej (potencjał półogniwa) zanu rzoncj w roztworze silnie rozcieńczonym przybierają teraz nieco prostszą postać:

RT E7^\7n = Fy^-.T, + ^lnc7*^:*	(12.10)
RT	(12.11)

W przypadku roztworów stężonych stężania jonów zastępujemy ich aktywnościami i wzory te przyjmują postać:

RT ,v» = + — InOzir^-*	(12.12)
RT + — In Om-*	(12.13)

_/n i F£- _m ^s;l potencjałami elektrod zanurzonych w roztworach, w których aktywności a w i «m-- są równe I.

Jako przykład elektrody gazowej rozpatrzymy elektrodę chlorową. Składa się ona z elektrody platynowej zanurzonej w roztworze zawierającym jony Cl^- i omywanej gazowym chlorem pod ciśnieniem 1,01325 • 10' Pa (I atm).

Chlor może pobierać elektrony z elektrody i przechodzić w jony chlorkowe, zachowuje się zatem jak substancja utleniająca. W odpowiednich warunkach jony Cl mogą oddawać elektrodzie elektrony i przechodzić w wolny chlor. Spełniają wówczas funkcję reduktora W rezultacie mamy tutaj do czynienia z odwracalnym procesem utleniania-redukcji (redoks) zachodzącym w półogniwie

Cl e* jCl, + e

ik)