Electrozii de gaz pot fi reversibili în ceea ce privește anionii (oxigenul) sau relativ la cationi (hidrogen). Electrozii cu gaz se compun dintr-un conductor metalic (metale de tip Pt sau de grup de platină) care intră în contact simultan cu un gaz și o soluție care conține ionii acestui gaz. Conductorul metalic servește pentru alimentarea și îndepărtarea electronilor și este, de asemenea, un catalizator pentru reacția electrodului (accelerează stabilirea echilibrului la electrod). Deoarece în reacțiile electrodului de echilibru ale electrozilor gazoși participă componentele gazoase, potențialul acestor electrozi depinde de presiunile parțiale ale gazelor.
Echilibrul la electrodul hidrogen este exprimat prin ecuația 2H + + H2. Ecuația Nernst pentru calculul potențialului electrodului hidrogen este după cum urmează:
unde este activitatea ionilor de H + în electrolit; pH-ul este presiunea parțială a hidrogenului.
Înlocuind valorile numerice ale R.F. a temperaturii standard egale cu T = 298 K și ținând seama de faptul că lgH + = -pH, ecuația Nernst la pH = 1 devine:
Electrodul de oxigen constă dintr-o placă platină care vine în contact cu oxigenul și o soluție care conține ioni care se formează în timpul reducerii oxigenului (ioni OH):
Dacă reacționează oxigenul conform ecuației
atunci expresia pentru potențialul de echilibru la T = 298 K are forma:
Deoarece activitatea apei se modifică nesemnificativ în timpul reacției, ea este considerată a fi o valoare constantă, iar ecuația pentru calculul potențialului electrodului oxigen la înlocuirea lui R. F și T = 298 K devine:
unde E 2 2 + O / 4OH - potențialul standard al electrodului oxigen, egal cu 0,401 V (la OH - = 1 mol / l).
După efectuarea unui număr de transformări, obținem ecuația Nernst pentru calculul electrodului de oxigen în forma:
Dependențele potențialelor de echilibru ale hidrogenului și ale oxizilor de oxigen asupra pH-ului sunt prezentate în Anexă (Tabelul 14).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: