Pentru a determina potențialul de electrod necesar pentru a măsura EMF celulei, compus din electrod și electrodul de testare cu un potențial exact cunoscut - electrodul de referință. Ca exemple, luați în considerare electrozi de hidrogen, calomel și clorură de argint.
Electrodul de hidrogen este o placă platină, care este spălată cu hidrogen gazos, scufundată într-o soluție care conține ioni de hidrogen. Hidrogenul adsorbit de platină este în echilibru cu gazul hidrogen; electrodul este reprezentat schematic după cum urmează:
Echilibrul electrochimic la electrod poate fi luat în considerare în următoarea formă:
Potențialul electrodului hidrogen depinde de activitatea ionilor de H + din soluție și de presiunea gazului hidrogen. Potențialul de electrod standard de hidrogen (activitatea ioni H +. Egal cu unitatea, și o presiune a hidrogenului de 101,3 kPa) este considerat egal cu zero. Prin urmare, pentru potențialul electrodului unui electrod hidrogen cu presiune și activitate diferită de cele standard, putem scrie:
Electrod calomel. Lucrul cu electrod de hidrogen destul de incomod, cu toate acestea, ca electrod de referință adesea utilizat într-un electrod mai simplu de manipulare calomel, amplitudinea potențialului de electrod al cărui raport cu electrodul standard de hidrogen este cunoscut cu precizie și numai depinde de temperatura. Electrodul calomel constă dintr-un electrod de mercur plasat într-o soluție de KCI cu o anumită concentrație și saturată cu calomel Hg2Cl2:
Electrodul calomelic este reversibil în raport cu anionii de clor și ecuația Nernst pentru aceasta are forma:
Clorură de argint electrod. Ca electrod de referință, se utilizează de asemenea un alt electrod de tip II - argintul de clor, care este de asemenea reversibil în ceea ce privește anionii clorului:
Potențialul unui electrod de clorură de argint depinde de concentrația de ioni de clor; această dependență are următoarea formă:
Cel mai adesea ca electrod de referință este utilizat un electrod de clorură de argint saturat, a cărui potențial depinde doar de temperatură.
Toate subiectele din această secțiune:
ȘI DEZVOLTARE
Toate reacțiile chimice cunoscute, indiferent de natura substanțelor care reacționează, sunt însoțite de diverse fenomene fizice, cum ar fi eliberarea sau absorbția căldurii, a luminii,
Gazele ideale. Ecuațiile de stare a gazelor
Ecuația de stare a unui gaz ideal este ecuația Clapeyron-Mendeleev; Ecuația cea mai simplă pentru starea unui gaz real este ecuația lui van der Waals. Aici urmeaza pauza
Energie internă, căldură, muncă
Energia internă U caracterizează rezerva totală de energie a mișcării și interacțiunea dintre toate particulele care alcătuiesc sistemul. Aceasta include energia mișcării translaționale și de rotație a moleculelor, ene
Prima lege a termodinamicii
Prima lege a termodinamicii este un postulat. Aceasta înseamnă că această lege nu poate fi dovedită într-un mod logic, ci rezultă din suma experienței umane. Cel neprihănit
Legea lui Hess. Consecințe din legea lui Hess
Termochimia este o ramură a chimiei fizice, în care sunt studiate efectele termice ale reacțiilor chimice. Efectul termic al unei reacții chimice este căldura, care
Efecte de căldură standard
Pentru confortul comparării efectelor termice, precum și a altor funcții termodinamice, introducem un concept al stării standard a materiei. Pentru substanțele solide și lichide ca standard
Primul corolar al legii lui Hess
Această consecință se datorează căldurii de formare a compușilor. Căldura (entalpia) de formare a unui compus este cantitatea de căldură eliberată sau absorbită când 1 mol
A doua consecință a legii lui Hess
În unele cazuri este mai convenabil să se calculeze efectul termic al reacției asupra căldurii (entalpiilor) de ardere a substanțelor care participă la reacție. Căldura (entalpia) de combustie a unui compus se numește te
Conceptul de entropie. Termodinamica statistică și semnificația fizică a entropiei.
Toate procesele care apar în natură pot fi împărțite în spontane și non-auto-generatoare. Procesele spontane au loc fără cheltuieli de energie din exterior; pentru despre
Schimbarea entropiei ca un criteriu pentru procesul spontan într-un sistem izolat.
Procesele spontane au loc fără consumul de energie din exterior. Fluxul spontan al procesului este asociat cu ireversibilitatea. Ireversibil în termodinamică
Planul lui Postck. (A treia lege a termodinamicii).
Spre deosebire de energia internă și entalpia, pentru entropie este posibil să se determine valori absolute. Această posibilitate apare atunci când se utilizează postulatul lui Planck, care
Posibilități termodinamice
Aparatul matematic al termodinamicii se bazează pe ecuația combinată a primelor și a doua legi ale termodinamicii pentru procesele reversibile: dU = T · d
Schimbarea energiei Gibbs în reacțiile chimice
Calculul DG pentru procesele chimice poate fi realizat în două moduri. În prima metodă se folosește relația (27): DG = D
Potențial chimic.
Luați în considerare sistemele în care se schimbă cantitățile de substanțe. Aceste schimbări pot apărea ca urmare a reacțiilor chimice sau a tranzițiilor de fază. În acest caz,
Regula de fază Gibbs
Componentă - o substanță chimic omogenă conținută în sistem, care poate fi izolată de sistem și poate exista într-o formă izolată pentru o perioadă lungă de timp
Sisteme cu un singur component
Când kH = 1, ecuația regulii de fază ia forma: C = 3 - Φ, Dacă în echilibru 1 fază, atunci C = 2, spune
Diagrama fazelor apei
Schema de fază a apei în coordonatele p-T este prezentată în Fig. Ea este alcătuită din câmpuri de trei faze - regiuni cu valori diferite (p, T), cu
Diagrama fazelor de sulf
Sulfatul cristalin există sub forma a două modificări - rombice (Sp) și monoclinice (Sm). Prin urmare, este posibil să existe
Ecuația lui Clausius-Clapeyron
Propunerea pe liniile de echilibru în două faze pe diagrama de fază (C = 1) înseamnă o schimbare constantă a presiunii și a temperaturii, adică p = f (T). Forma generală a unei astfel de funcții pentru o singură componentă
Entropia evaporării
Entropia molară a evaporării DSis = DHhisp / Tkip este egală cu diferența Spar-Szhidk. Din moment ce Sn
EQUILIBRIUM CHIMIC
Echilibrul termodinamic este o stare a unui sistem ale cărui caracteristici (temperatură, presiune, volum, concentrație) nu se modifică în timp pentru constante
Legea de acțiune a maselor. Constante de echilibru
Caracteristica cantitativă a unui echilibru chimic este constanta de echilibru, care poate fi exprimată prin concentrații de echilibru de Ci,
Reacția chimică izobar și izochor
Pentru a obține dependența constantei de echilibru Kp asupra temperaturii, se utilizează ecuația Gibbs-Helmholtz:
TERMODINAMICA SOLUȚIILOR
Existența unor substanțe absolut pure este imposibilă - fiecare substanță conține în mod necesar impurități sau, cu alte cuvinte, fiecare sistem omogen este multicomponent. Soluția este un sistem omogen
Formarea soluțiilor. solubilitate
Concentrația componentei în soluție poate varia de la zero la o valoare maximă, numită solubilitatea componentului. Solubilitatea este concentrația unei componente într-o soluție saturată
Solubilitatea gazelor în lichide
Solubilitatea gazelor în lichide depinde de un număr de factori: natura gazului și a lichidului, presiunea, temperatura, concentrația substanțelor dizolvate în lichid (în special cea puternică
Solubilitatea reciprocă a lichidelor
În funcție de natură, lichidele pot fi amestecate în orice raport (în acest caz spun despre solubilitatea reciprocă nelimitată), pot fi practic
Solubilitatea solidelor în lichide
Solubilitatea substanțelor solide în lichide este determinată de natura substanțelor și, de regulă, depinde substanțial de temperatură; informații privind solubilitatea substanțelor solide
Presiunea saturată de abur a soluțiilor diluate. Legea lui Raoul.
Să ne imaginăm că o substanță B este introdusă în sistemul de echilibru al lichidului A-vapori A. Când se formează soluția, fracția molară a solventului XA
Abateri de la legea lui Raoult
Dacă ambele componente ale soluției binare (compuse din două componente) sunt volatile, atunci vaporii deasupra soluției vor conține ambele componente. Luați în considerare o soluție binară, sos
Temperatura de cristalizare a soluțiilor diluate
O soluție, spre deosebire de un lichid pur, nu se solidifică în întregime la o temperatură constantă. La o anumită temperatură, numită temperatura debutului de cristalizare
Punctul de fierbere al soluțiilor diluate
Punctul de fierbere al soluțiilor unei substanțe nevolatile este întotdeauna mai mare decât punctul de fierbere al unui solvent pur la aceeași presiune. Considerăm diagrama p-T ω
Conceptul de activitate a unei substanțe dizolvate
Dacă concentrația substanței dizolvate nu depășește 0,1 mol / l, soluția electrolitului este de obicei considerată diluată. În astfel de soluții, interacțiunea dintre moleculă
Proprietățile colligative ale soluțiilor
Unele proprietăți ale soluțiilor depind doar de concentrația particulelor dizolvate și nu depind de natura lor. Astfel de proprietăți ale soluției sunt numite colligative. În același timp vânzări
Teoria disocierii electrolitice. Grad de disociere
Electroliții sunt substanțe, topiri sau soluții care conduc curent electric datorită disocierii în ioni. Pentru a explica caracteristicile proprietăților soluțiilor electrolitice, S. Arrenius
Electroliți slabi. Constanta de disociere
Procesul de disociere a electroliților slabi este reversibil. În sistem este stabilit un echilibru dinamic, care poate fi estimat cantitativ de constanta pa
Electroliți puternici
Electroliții puternici în soluții de orice concentrație se disociază complet în ioni și, prin urmare, regularitățile obținute pentru electroliții slabi nu pot fi aplicate la electroliții puternici 6
Electroconductivitatea soluțiilor de electroliți
Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Soluțiile electroliților au conductivitate ionică, cauzată de mișcarea ionilor în electricitate
Potențiale electrice la limitele fazelor
Atunci când un electrod metalic (conductor cu conductivitate electronică) intră în contact cu un solvent polar (apă) sau cu o soluție electrolitică la interfața electrod-lichid,
Celula galvanică. Electrodul unei celule galvanice
Luați în considerare cel mai simplu element galvanic al lui Daniel-Jacobi, format din două semifabricate - plăci de zinc și cupru, plasate în soluții de sulfat de zinc și de cupru, care sunt conectate
Potențialul electrodului. Ecuația Nernst
EMF a celulă galvanică E este prezentată în mod convenabil ca o diferență a unor cantități care caracterizează fiecare dintre potențialele electrodului-electrod; despre
Electrozi indicatori
Electrozii inversabili față de ionul de hidrogen sunt utilizați în practică pentru a determina activitatea acestor ioni în soluție (și, prin urmare, pH-ul soluției) la potențialul
Electrozi de oxidare-reducere
Spre deosebire de procedeele electrodului descrise în cazul electrozilor de oxidare-reducere, apar procesele de producere și eliberare a electronilor prin atomi sau ioni
Rata reacției chimice
Conceptul de bază al cineticii chimice este rata reacției chimice. Viteza reacției chimice este modificarea concentrației substanțelor reactive pe unitate de timp. matematic
Postulatul de bază al cineticii chimice
(legea acțiunii în masă în cinetica chimică) Baza cineticii chimice este postulatul de bază al cineticei chimice: Rata reacției chimice este direct proporțională cu
Reacții de ordin zero
Substituim expresia (71) în ecuația (74), luând în considerare faptul că calculul se face în raport cu substanța inițială A (care determină alegerea semnului minus):
Reacții de ordinul întâi
Substituim expresia (71) în ecuația (75): Integrare
Reacții secundare
Considerăm cel mai simplu caz în care ecuația cinetică are forma (76). În acest caz, luând în considerare (71), putem scrie:
CH3COOC2H5 + H20 -> CH3COOH + C2H5OH
Dacă această reacție este efectuată la concentrații apropiate de acetat de etil și apă, ordinea generală a reacției este de două și ecuația cinetică are următoarea formă:
Metode pentru determinarea ordinii reacției
Metoda de concentrații în exces este utilizată pentru a determina ordinea particulară a reacției. Aceasta constă în faptul că reacția este efectuată în condiții în care concentrația unuia dintre reactivi este mai mare
Reacții paralele
Materiile prime pot forma simultan diferite produse de reacție, de exemplu, doi sau mai mulți izomeri:
Reacții în lanț
Aceste reacții constau într-o serie de etape interdependente, când particulele rezultate din fiecare etapă generează etape ulterioare. De regulă, reacțiile în lanț apar cu participarea gratuită
Ecuațiile lui Van't Hoff și Arrhenius.
Constanta de viteză k în ecuația (72) este o funcție a temperaturii; Creșterea temperaturii, ca regulă, mărește constanta ratei. A fost făcută prima încercare de a lua în considerare efectul temperaturii
Reacții fotochimice
Depășirea barierului de activare în interacțiunea moleculelor poate fi realizată prin furnizarea de energie către sistem sub formă de canale de lumină. Reacțiile în care se activează particulele
cataliză
Rata reacției chimice la o anumită temperatură este determinată de viteza de formare a complexului activat, care, la rândul său, depinde de energia
Ecuația lui Michaelis
Cataliză enzimatică - reacții catalitice care apar cu participarea enzimelor - catalizatori biologici de natură proteică. Cataliza enzimatică are două caracteristici caracteristice
Producerea de sisteme de dispersie
Sistemele coloidale în gradul de dispersie ocupă o poziție intermediară între soluțiile reale (sisteme moleculare sau dispersive de ioni) și dispersate grosier
Proprietățile cinetice moleculare ale sistemelor de dispersie
Particulele sparte sunt caracterizate de mișcarea Browniană. Cu cât este mai intensă, cu atât este mai redus diametrul particulelor și o mai mică vâscozitate a mediului. Cu un diametru de particule de 3-4 μm, mișcare Browniană
Proprietățile optice ale sistemelor coloidale
Sistemele coloidale se caracterizează printr-o strălucire plictisitoare (de obicei albastră), care poate fi observată pe un fundal întunecat când trece printr-un fascicul de lumină. Această strălucire
Adsorbția. Ecuația lui Gibbs
Adsorbția este fenomenul condensării spontane în stratul de suprafață al masei materiei, care reduce prezența tensiunii superficiale. Valoarea de adsorbție (G, mol / m
Adsorbția la interfața solid-gaz
Atunci când se adsorbesc gazele pe solide, descrierea interacțiunii dintre moleculele adsorbate (o substanță care este adsorbită) și un adsorbant (o substanță care se adsorbă) este foarte complexă
Adsorbția de la soluții.
Agenți tensioactivi (agenți tensioactivi) Surfactanții (surfactanții) reduc tensiunea de suprafață. Molecule de agenți tensioactivi adsorbiți la limita apei p
Formarea micelilor
Ca și adsorbția, fenomenul de formare a micelilor este asociat cu interacțiunile moleculare ale moleculelor sale polare (părți ale moleculelor) și cuplarea hidrofobă a lanțului de hidrocarburi. superior
Dublu strat electric și fenomene electrokinetice
La examinarea structurii micelii, sa arătat că pe suprafața particulelor coloidale se formează un strat dublu electric (DES). Prima teorie a structurii DES a fost dezvoltată de Helmholtz și Perret
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: