Potencjał elektrody, równanie Nernsta
Przykład: najprostsza elektroda wykonana z metalu i zanurzona w roztworze soli tego metalu. Ustala się równowaga między fazą stałą (elektroda) i fazą ciekłą (roztwór badany):
M0 Mn+ + ne-
Efektem tej równowagi jest potencjał powstający na granicy faz. Zależność potencjału elektrody od aktywności jonu metalu w roztworze, liczby elektronów biorących udział w tej reakcji i od temperatury opisuje równanie Nernsta:
gdzie:
- E – potencjał elektrody
-
E0 – potencjał standardowy elektrody – wartość stała; charakterystyczna dla danej elektrody, odpowiadająca
potencjałowi elektrody w roztworze o aktywności jonów Mn+ równej jedności;
-
n – liczba elektronów biorących udział w reakcji elektrodowej
-
R – stała gazowa
-
T – temperatura w skali bezwzględnej
-
F - liczba Faradaya
-
- aktywność jonów Mn+ w roztworze
-
- aktywność metalu
Zgodnie z przyjętą zasadą, że metal w postaci pierwiastkowej ma aktywność równą 1, =1, oraz
= (zgodnie z definicją aktywności), wzór przyjmuje postać;
gdzie:
-
- współczynnik aktywności jonów Mn+ , zależny od siły jonowej roztworu
-
- stężenie molowe jonów Mn+ w roztworze badanym
W roztworach rozcieńczonych i w roztworach o stałej sile jonowej równanie Nernsta opisuje zależność potencjału elektrody bezpośrednio od stężenia jonu badanego, gdyż w pierwszym przypadku =1, a w drugim =const.
-
elektrody
Istotną rolę w pomiarach potencjometrycznych odgrywają elektrody, gdyż decydują one o możliwościach analitycznych metody. Scharakteryzować je można stosując różne kryteria podziału, np.: budowę i mechanizm działania lub funkcję jaką pełnią w układzie pomiarowym.
-
podział elektrod ze względu na budowę i zasadę działania
Zgodnie z tym kryterium, elektrody można podzielić w następujący sposób:
|
