Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru
Alexer

Концентрационный гальванический элемент

Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток.

Вопрос возник такой: возможен ли концентрационный элемент с неразрушаемыми электродами? Будет ли хоть как-то работать концентрационный элемент, если электроды выполнены не из того металла, в раствор соли которого они погружены?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

О чем вопрос! Конечно, возможен! Только придется хорошо продумать дизайн. В том смысле, что обе части редокс-системы должны быть в растворе. Скажем, простейший концентрационный элемент - это когда два медных электрода погружены в раствор медного купороса разной концентрации (скажем, 0.01 и 1 М), и эти растворы между собой соединены какой-то мембраной или через шлиф, препятствующий их смешению. А если мы хотим использовать инертные электроды (из платины или из графита), значит, мы должны в раствор добавить и второй компонент редокс-системы. Тогда с купоросом уже не пройдет, а с системой железо(II)-железо(III) - запросто. Берем, к примеру, с одной стороны 1 М FeCl3 + 0.01 M FeCl2, с другой - 0.01 M FeCl3 + 1 M FeCl2. Чем не концентрационный элемент?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
А если мы хотим использовать инертные электроды (из платины или из графита), значит, мы должны в раствор добавить и второй компонент редокс-системы. Тогда с купоросом уже не пройдет,

В том то и вопрос, почему не пройдёт? Теоретически, можно ожидать, что за счёт меньшей атомной массы, катионы активнее, чем анионы, следовательно, они должны быстрее проходить мембрану, то есть, в растворе с меньшей концентрацией должен образоваться избыток катионов, которые могут передать свой заряд инертному электроду, аналогично всё может происходить и с анионами. В конце концов в металлической термопаре ЭДС образуется сходным путём. Почему же не работает жидкая термопара? Или таки работает, но выдаёт очень низкую ЭДС, даже по сравнению с обычным концентрационным элементом?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Фишка в том, что для измерения ЭДС по теории процессы, определяющие потенциал на всех границах раздела, должны быть в равновесии. С точки зрения практики придется исключить из этого условия границу раствор-раствор, так как там не равновесие, а стационарное состояние. Так вот, если попытаться померить разность потенциалов двух платиновых электродов, опущенных в растворы медного купороса разной концентрации, то ничего путного из этого не выйдет, так как электрохимическое равновесие на границе платина - раствор медного купороса не будет устанавливаться. В этом случае платиновые электроды получают некоторый потенциал, определяемый побочными реакциями (восстановлением растворенного кислорода) и процессами заряжения поверхности платины (типа как конденсатора). Так как он определяется, фактически, примесями (кислородом), он не слишком устойчив и, главное, практически одинаков в обоих растворах - кислород-то есть и там, и там! В металлической же термопаре устанавливается равновесие (или нечто вроде, поскольку строго говорить о равновесии при разнице температур на концах термопары нельзя) за счет обмена электронами между контактирующими металлами. А в "жидкой термопаре" предложенного типа нет обмена ни ионами, ни электронами, поэтому она и не будет работать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...