Электрохимия. Уравнение Нернста. Потенциал металлического электрода

Электрохимия – естественнонаучная дисциплина, которая изучает физико-химические свойства ионных растворов и расплавов, а также явления, которые протекают на границе раздела фаз с участием заряженных частиц.

Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, и стандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар.

Вывод уравнения Нернста

,

где

· — электродный потенциал, — стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;

· — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);

· — абсолютная температура;

· — постоянная Фарадея, равная 96485,35 Кл·моль⁻¹;

· — число моль электронов, участвующих в процессе;

· и — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции.

Если в формулу Нернста подставить числовые значения констант и и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, то при получим

Потенциал металлического электрода может быть стабильным при равенстве числа электронов, подводимых к нему и отводимых от него в единицу времени. [1]

Потенциал металлического электрода, возникающий при его погружении в раствор, содержащий данное вещество в двух различных степенях окисления. [2]

Потенциал металлического электрода, погруженного в раствор с одноименными ионами, представляет собой функцию электролитической упругости растворения металла и концентрации его ионов. Электролитическая упругость растворения характеризует способность данного металла посылать в раствор ионы. Вследствие этого сам металл заряжается отрицательно, так как из него уходят катионы в раствор, а электроны остаются на поверхности. [3]

Потенциалы металлических электродов зависят от активностей ионов металла в ионном проводнике, а потенциалы газовых электродов - от активности ионов реагирующих газов в ионном проводнике и от парциальных давлений этих газов над электролитом. Стандартные электродные по - тенциалы являются мерой окислительно-восстановительной способности металлов и их ионов, газов и их ионов. [4]

Вычислить потенциал металлического электрода относительно электрода сравнения при следующих условиях. [5]