Scan0003 (66)

Rys. 11.3. Elektroda wodorowa. Warunki standardowe: gazowy wodór pod ciśnieniem 1010 liU| opłukuje blaszkę platynową zanurzoną w kwasie solnym o stężeniu 1 mol/drrP

którą przeprowadza się w probówce, powstaje pewna ilość ciepła (wzrasta tempera lila roztworu).

Bezpośredni pomiar potencjału danej elektrody (półogniwa) nie jest możliv\B Można jedynie zmierzyć różnicę potencjałów między dwoma elektrodami. Zelti każdej z elektrod przypisać określony potencjał elektrodowy, konieczne i> il umowne przyjęcie elektrody odniesienia o zerowym potencjale standardowym, .lala taką elektrodę odniesienia przyjęto standardową elektrodę wodorową (skrót SIS od ang. standard hydrogen electrode). Schemat budowy elektrody wodorowej prżeti stawiono na rys. 11.3. Formą utlenioną są jony wodorowe (H ) o stężeni 1 mol/dm³, a formą zredukowaną - gazowy wodór (FI₂) o ciśnieniu cząstkowym mil roztworem równym 1013 hPa. Część przewodząca elektrody j est wykonana z c l stej platyny o silnie rozwiniętej powierzchni. Platyna jest inertna chemicznie, wił nie reaguje z kwasem solnym, silne rozwinięcie jej powierzchni ułatwia adsorp' na niej cząsteczkowego wodoru. Umownie przyjęto, że potencjał standardowy iletl trody wodorowej wynosi 0,000 V (25°C).

Reakcją potencjałotwórczą elektrody wodorowej jest: 2H'_(aq)+ 2eH₂(_K).

W celu wyznaczenia potencjału standardowego wybranej elektrody, np. wjS konanej z metalu M zanurzonego w roztworze jego soli o stężeniu 1 mol/dm ' (:.yi® boi elektrody: Mⁿ7 M, równanie procesu elektrodowego: M"¹ f nc <-> M), mierzyffl siłę elektromotoryczną ogniwa (SEM) o zapisie:

H₂(_g) | H ( 1 mol/dm³) || M^n,(l mol/dm³) | M Elektroda wodorowa// elektroda danego metalu

Ilościowo potencjał elektrody metalicznej opisuje wzór Nemsta:

-    potencjał normalny (w warunkach standardowych),

-    stała gazowa,

-    temperatura [K],

-    stała Faradaya,

-    liczba elektronów biorąca udział w reakcji,

-    aktywność jonów metalu w roztworze.

Podstawiając za R, F, T odpowiednie wartości liczbowe, zamiast aktywności Lżenie (w mol M"7dm³) otrzymujemy:

_p z?,, , 2,303-8,3-298

E = E° +-lgc „

77-96500 ^M

ryli:

_r, ^    0,059

E=E*+-lgc „₊,

MU c = 1 mol/dm³, to E = £°.

W przypadku takich metali, jak Cu, Ag, Au wartość SEM jest dodatnia co ozna-hii, że również potencjał standardowy tych metali jest dodatni. W przypadku jed-łuik takich metali, jak Zn, Cd, Fe, Ni wartość mierzonej SEM ogniwa jest ujemna, Kilem potencjał standardowy takich metali jest ujemny. Metale o dodatnim po-, ItMiejale standardowym nazywamy metalami szlachetnymi, a metale o ujem-| nv li wartościach potencjału standardowego noszą nazwę metali aktywnych.

IJ.11. Szereg napięciowy metali

F i cregowanie metali według wzrastającej wartości potencjału standardowego fi" i nazwę szeregu napięciowego metali, zwanego również szeregiem elek-ti uchemicznym. Na początku szeregu napięciowego leżą najaktywniejsze meta-l». takie jak Li, K, Ba, Ca, Na, w środku (potencjał standardowy bliski zeru) == Ni, Sn, Pb itp., a na końcu - metale szlachetne (potencjał standardowy dodatni). jak Cu, I Ig, Ag, Au, Pt.

Szereg elektrochemiczny dla wybranych metali można przedstawić schcma-I)' - nu- następująco:

spadek aktywności chemicznej K, Na, (‘.i, Mg, Al, Mn, Zn, Fi i ti Sn, Pb, 11₂, Cu, Ag, Au

-sj    ------- ---------------

w/mst iłtywniuH i« hemU znej