3576901634

oraz /. - przewodnictwa poszczególnych jonów (do obliczeń przybliżonych, o które zwykle chodzi stosuje się przewodnictwa graniczne jonów zamiast przewodnictw rzeczywistych tych

jonów w danym roztworze), - wyróżnik znaku. R, T, F - odpowiednio stała gazowa, temperatura w stopniach Kelvina, stała Faradaya.

W literaturze przedmiotu rozważany jest szczególny przypadek jakim jest ogniwo stężeniowe z przenoszeniem zawierające w obu obszarach elektrodowych te same elektrolity różniące się tylko stężeniem. Przypadek ten rozważmy na przykładzie ogniwa zbudowanego z elektrod wodorowych z HCl_aq, przy czym ciśnienie wodoru przy obu elektrodach wynosi 1,013*10⁵ Pa, a roztwory są na tyle rozcieńczone, że aktywności jonów możemy przybliżyć stężeniami.

Schemat elektrochemiczny ogniwa przedstawia się następująco:

(-) Pt, H₂ (gaz) , HClaą (c,) \ HClaq (ej , H₂ (gaz) , Pt (+)    (I J. 8)

oczywiście c/ < C2

Jeśli z ogniwa pobierzemy ładunek 1 Farada to w wyniku zajścia reakcji elektrodowych i transportu ładunku wewnątrz ogniwa zajdą następujące zmiany stężeń:

W obszarze anody w wyniku reakcji elektrodowej A[H*] = I gjon (przybędzie), a w wyniku transportu A[H*]    / (ubędzie), gdzie / jest to liczba przenoszenia jonów wodorowych

oraz A[CT] = + t. (przybędzie), t. to liczba przenoszenia jonów chlorkowych.

Zatem bilans materiałowy dla roztworu w obszarze anodowym wynosi:

A[H] = I - t.    = t.    (1.1.9)

A[CT] = t.    (1.1.10)

Natomiast w obszarze katody w wyniku reakcji elektrodowej A[H ] - 1 gjon (ubędzie) a w wyniku transportu A[H ] = + t₊ (przybędzie), oraz A[CT] = -1. (ubędzie).

Zatem bilans materiałowy dla roztworu w obszarze katodowym wynosi:

A[fF] = -l +    U=-t.    (1.1.11)

A[Crj=-L    (1.1.12)

A więc w roztworze anodowym przybyło t. jonów H i t. jonów Cl', a w roztworze katodowym ubyło t. jonów H⁺ i i. jonów Cl', czyli sumaryczne procesy, które zaszły w ogniwie są równoważne transportowi t. gjonów HC1 z roztworu katodowego (K) do roztworu (A) anodowego:

UFTk + t.cr_K t.H_a + t.CT_A    (1.1.13)

Zatem siła elektromotoryczna (SEM) tego ogniwa dana jest wyrażeniem:

4