Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"


Тотығу-тотықсыздану электродттары (редокс-электродтары)



Pdf көрінісі
бет83/140
Дата07.02.2023
өлшемі9,08 Mb.
#66005
түріОқулық
1   ...   79   80   81   82   83   84   85   86   ...   140
Байланысты:
Белик Физикалық және коллоидтық химия

Тотығу-тотықсыздану электродттары (редокс-электродтары). 
Бҧл – қҧрамында тотыққан және тотықсызданған формадағы заты бар 
ерітіндіге батырылған инертті ӛткізгіштен жасалған жҥйе. 
Кез келген электрохимиялық реакция тотығу-тотықсыздану реакциясы 
екенін атап ӛтуіміз керек. Тотығу-тотықсыздану электродттарының 
катиондары мен аниондары ӛз зарядтарын ӛзгерте отырып, электродтарда 
бӛлінбейтіндігі және электрод материалының иондалуы нәтижесінде 
ерітіндіде пайда болмайтындығы тән. Сондықтан «тотығу-тотықсыздану 
электроды» деген терминді қарастырып отырған жағдайдан басқа кез 


161
келген жағдайларда қолдануға болады. Бірақ бҧндай электродтарды 
атаудың арнаулы термині жоқ.
Тотығу-тотықсыздану электродттарын қарапайым және кҥрделі деп 
екіге бӛлуге болады.
Қарапайым тотығу-тотықсыздану электродттары ҥшін электродты 
реакция иондардың қҧрамын ӛзгертпей-ақ зарядтарын ӛзгерту арқылы 
жҥреді. Мысалы:  
Егер тотықсызданған иондарды Ox -пен, ал тотықсызданғандарын Red 
деп белгілесе, жоғарыда келтірілген реакцияларды бір теңдеумен беруге 
болады 
Қарапайым тотығу-тотықсыздану электродттарының сызбасы: Red, Ox|Pt. 
Тотығу-тотықсыздану электродының потенциалы (6.11) сәйкес: 
(6.17) 
тең. 
Келтірілген теңдеуден кӛрініп тҧрғандай, қарапайым тотығу- 
тотықсыздану 
электродының 
потенциалы 
тотығудың 
екі 
тҥрлі 
дәрежесіндегі иондардың белсенділігінің қатынасымен анықталады.
Кҥрделі 
тотығу-тотықсыздану 
электродттарының 
қатысуымен 
жҥретін реакциялар әсер ететін бӛлшектерінің зарядтары мен олардың 
қҧрамын ӛзгерту арқылы жҥреді. Бҧндай реакцияларда әдетте H+,OH- 
иондары мен су молекулалары қатысады.
Кҥрделі тотығу-тотықсыздану электродттарына мысалдар келтірейік. 
1. 
В электродты реакцияда электрондар алмасу қҧрамында бір металл 
бар аниондар мен катиондар арасында жҥреді. Электрод сызбасы: MnO

0

Mn
2+
, H+ |Pt; электрод реакциясы: 
электродты потенциалдың теңдеуі: 
Электродты реакцияға су молекуласының қатысуы электродты 
потенциалға арналған теңдеуде есепке алынбайды, себебі реакция 
барысындағы судың белсенділігі (ӛте концентрацияланған ерітінділерден 
басқаларында) тҧрақты болып қалады.
Тотығу-тотықсыздану реакциясында бір немесе бірнеше қатты зат 
қатысады.


162
Электрод сызбасы: РЬ0
2
(тв.), H
+
, SO
4
2-
, PbSO
4
(тв.)|Pt; электрод 
реакциясы: 
PbO
2
+ 4H
+
+ SO 
4
2-
+ 2e= PbSO
4
+ 2H


электродты потенциалдың теңдеуі: 
2. 
Органикалық 
заттар 
қатысқан 
тотығу-тотықсыздану 
электродттарының арасында хингидронды электрод қызығушылық 
туғызады. Хингидрон C
6
H
4
O
2
• C
6
H
4
(OH)
2
— ерігіштігі тӛмен кристалл зат. 
Суда хингидрон хинон және гидрохинонға бӛлінеді: 

6
H
4
O
2
• C
6
H
4
(OH)
2
= C
6
H
4
O
2
+ бірл(он)2. 
Хингидронды электродты алу ҥшін H+ ионы бар ерітіндіге аз 
мӛлшерде хингидрондыенгізіп, ерітіндіге платина ӛткізгішті батырады.
Тҧйық тізбекте орналасқан хингидронның байытылған ерітіндісінде 
инертті платина электродында мынадай реакция жҥреді:
C
6
H
4
O
2
+ 2H
+
2e= C
6
H
4
(OH)
2

Тотықсызданған форма хинон (X), қайта қалпына келтірілген — гид-
рохинон (ГХ). 
Хингидронды электродтың потенциалы тең 
Хинона мен гидрохинонконцентрациясы тең, албҧл қосылыстардың 
белсенділік коэффициенттерінің мәні жуық болғандықтан, олардың 
белсенділігін мӛлшермен тең деп алуға болады. Бҧл жағдайда келтірілген 
теңдеу жеңілдейді: 
немесе 

(6.18) 
Осылайша, хингидронды электродтың потенциалы ерітіндінің мәні -


163
lga
H
+ тең рН кӛрсеткіші арқылы анықталады және электродтырН ӛлшеудің 
индикаторы ретінде пайдалануға болады.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   79   80   81   82   83   84   85   86   ...   140




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет