Колики је потенцијал електроде
Потенцијал електроде или потенцијал електроде метала је разлика потенцијала која се јавља на интерфејсу метал-раствор када је метал уроњен у раствор електролита као резултат интеракције атома површинских металних јона смештених у чворовима кристалне решетке са поларним молекули воде оријентисани на површину електроде ... То је због формирања електричног двоструког слоја, односно асиметричне расподеле наелектрисаних честица на граници.
Феномен растварања метала у електролитима користи се у хемијским изворима електричне енергије. Метална плоча димљена у раствору сопствене соли, на овај или онај начин, тежи да се у њој раствори. Ова тенденција се понекад назива еластичност растварања метала.
Цинкова плоча уроњена у раствор цинк сулфата ЗнТАКА4 даје честице цинка у раствор у облику позитивно наелектрисаних јона.Због чињенице да ружичасти атоми одлазе у облику позитивно наелектрисаних јона, на плочи цинка се формира вишак слободних електрона и она постаје негативно наелектрисана, а вишак позитивних јона се формира у слоју течности близу површине. цинка, па је стога овај слој позитивно оптерећен. На овај начин на граници између течности и метала настаје електрични двоструки слој просторно раздвојених наелектрисања супротног предзнака.
Ова наелектрисања ће се супротставити даљем проласку метала у раствор – негативне плоче држе позитивни јон метала, а позитивно наелектрисање електролита гура метални јон назад ка плочи. Другим речима, електрично поље двоструког слоја на граници метал-течност супротставља даљем преласку металних јона у раствор.Успоставља се равнотежа између сила тежње метала да пређе у раствор, хемијске природе, и електричне силе које се супротстављају.
Дијаграм формирања електричног двоструког слоја на граници између метала и електролита
Дакле, услед растварања у електролиту, метална електрода стиче одређени електродни (другим речима, електрохемијски) потенцијал у односу на електролит, који зависи од материјала електроде и састава електролита.
Међутим, потенцијали електроде могу бити позитивни. Ово се дешава у случајевима када позитивни јони раствора прелазе на електроду, наелектришући је позитивно, а слој електролита - негативно, на пример, када се бакарна плоча потопи у довољно концентровани раствор бакар сулфата (ЦуСО)4).
Двоструки електрични слој се може упоредити са кондензатором, чија је једна плоча метална површина, а друга је слој јона у раствору на површини метала. Између супротно наелектрисаних плоча и постоји разлика, или скок, у потенцијалу.
Скок потенцијала на интерфејсу електрода-раствор може послужити као мера редокс капацитета система. Међутим, немогуће је измерити такав потенцијални скок или, што је еквивалентно, потенцијалну разлику између две фазе. Али можете измерити е. итд. ц) елементи састављени од електрода које нас занимају и неке (у свим случајевима исте) електроде чији се потенцијал условно претпоставља једнак нули.
Измерено је итд. ц. ће окарактерисати редокс капацитет електроде која нас занима у односу на неку условну нулу. Тако добијена вредност назива се унутрашњим потенцијалом метала.
За мерење електродног потенцијала било ког метала, потребно је поставити другу електроду у електролит, која ће заузврат имати одређени електродни потенцијал, у зависности од свог материјала. Због тога се може директно мерити само алгебарски збир два потенцијала електроде.
Из тог разлога, потенцијали електрода различитих материјала се одређују у односу на стандард (водоничка електрода, чији се потенцијал обично узима као нула.
За мерење се могу користити и друге референтне електроде чији је потенцијал у односу на стандардну водоничну електроду познат. Овај потенцијал се такође налази на основу мерења е. итд. ц) коло састављено од одабране референтне електроде и стандардне водоничне електроде.
Ако је испитивана електрода повезана са стандардном водоничном електродом негативна, онда се унутрашњем потенцијалу додељује знак » -», у супротном знак «+».
На пример, електродни потенцијал цинка -0,76 В, бакра +0,34 В, сребра +0,8 В, измерен на овај начин у раствору одговарајуће металне соли, одређује се одузимањем негативнијег потенцијала од потенцијала на -позитивном.
Ако се две металне плоче са различитим електродним потенцијалом ставе у одговарајући електролит, на пример, у раствор сумпорне киселине (Х2СО4) смештене цинк (Зн) и бакар (Цтх), онда ће волтметар повезан са овим плочама показати напон између њих нешто више од 1 В.
Овај напон, у овом случају назван е. итд. ц) галвански пар, биће због разлике у електродним потенцијалима бакра који има мали позитиван потенцијал и цинка који има значајан негативан потенцијал. Такав уређај је најједноставнија галванска ћелија — Волта ћелија.
У галванској ћелији се хемијска енергија претвара у електричну и уз њену помоћ је могуће извршити електрични рад услед енергије хемијске реакције.
Мерење е. итд. ц) галванске ћелије морају бити произведене у одсуству струје у ћелијском колу. Иначе, измерена е. итд. с. биће мања од вредности дефинисане као разлика између равнотежних потенцијала две електроде… У ствари, одређена концентрација електрона на електродама одговара равнотежном потенцијалу: што је позитивнији мањи, негативнији је већи. Сходно томе, различита је и структура оног дела двоструког слоја који је у раствору.
Мерење е. итд. саћелија без протока струје обично се производи методом компензације. Да бисте га применили, морате их имати стандард е. итд. са Као такав стандард служи такозвани нормални елемент. Најчешће користе Вестонов нормални елемент жива-кадмијум, нпр. итд. с. што је једнако 1.01830 В на 20 ° Ц.