kasulik tööVaatleme elemendi Zn | ZnSO4 || KCl || CuSO4 | Cu. Selles elemendis iga z mooli aine lahustumisel same elektriahelas zF kulonit elektrit. Kui see elektrokeemiline element töötaks termodünaamiliselt pööratavalt, siis konstantsel rõhul ja temperatuuril vastavalt TD teisele seadusele on Gibbsi vaba energia võrdne maksimaalse kasuliku tööga (Wmax), milleks antud juhul on elemendist saadav elektrienergia zFE, kus E on antud elemendi EMJ: Wmax = -G = zFE IV . Elektroodpotentsiaali teke, Nernsti võrrand Kui elektroodil toimub reaktsioon: voksoks + ze-=vredred (kus ja on vastavalt aine oksüdeerunud ja redutseerunud vormid, e- -elektron, vi -vastava vormi koefitsent), siis on tema potentsiaal arvutatav Nernsti võrrandi järgi: =0 + RT/zF ln a Oksvoks/a vred Red 0 on elektroodi normalpotentsiaal, T- temperatuur, F- Faraday arv, a- aktiivsus. Temperatuuril 298K : RT/F* 2,303= 8,314*298*2,303/96487= 0,059V ; = 0 +0,059/z log a Oksvoks/a vred Red V.
Vaatleme elemendi Zn | ZnSO4 || KCl || CuSO4 | Cu. Selles elemendis iga z mooli aine lahustumisel same elektriahelas zF kulonit elektrit. Kui see elektrokeemiline element töötaks termodünaamiliselt pööratavalt, siis konstantsel rõhul ja temperatuuril vastavalt TD teisele seadusele on Gibbsi vaba energia võrdne maksimaalse kasuliku tööga (Wmax), milleks antud juhul on elemendist saadav elektrienergia zFE, kus E on antud elemendi EMJ: Wmax = -G = zFE IV . Elektroodpotentsiaali teke, Nernsti võrrand · - · Kui elektroodil toimub reaktsioon (kus ja on vastavalt aine oksüdeerunud ja redutseerunud vormid, - elektron, - vastava vormi koefitsent), siis on tema potentsiaal arvutatav Nernsti võrrandi järgi: , on elektroodi normalpotentsiaal, T- temperatuur, F- Faraday arv, a- aktiivsus. Temperatuuril 298K V
on elektriliselt laetud, siis see üleminek põhjustab faaside laadumise. Selle tagajärjel omandab metallifaas positiivse laengu, seega tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone, mis püüavad neutraliseerida laengut. Anioonid omakorda põhjustavad metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tegib erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektroni poolt tehtav ja termodünaamiliselt maksimaalne kasulik töö Elektroodpotentsiaali teke, Nernsti võrrand: Metalli asetamisel elektrolüüdi lahuses esineb kaks faasi ( ja ). Metalli kristallvõrest eralduvad positiivselt laetud ioonid ja lähevad lahusesse, metall ise jääb negatiivselt laetuks. Toimub laetud osakeste ülekandel ühest faasist teise nii keemiline- kui ka elektriline töö. Laetud osakeste elektrilist olekut antud faasis iseloomustatakse elektrokeemilise potentsiaaliga , kus zF väljendab laetud osakese elektrilist
vesinikioone vesiniku molekuliks (H2), positiivse Eº-ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses). See on termodünaamiline ennustus ja ei pruugi realiseeruda (nt Al, Zn, Cr puhul). 46. Elektrokeemilise ahela skemaatiline esitamine. Katood | katiooni soolalahus || aniooni soolalahus | anood || on soolasild CuCuSO4 (1M) AgNO3 (1M) Ag CuCu2+ (1M) Ag+(1M)Ag 47. Redoksreaktsiooni tasakaalukonstant. 48. Redokstiitrimise kõverad. 49. Titrandi elektroodpotentsiaali mõju tiitrimiskõvera kujule. Koordinaatides: elektroodpotentsiaal E lisatud titrandi ruumala 50. Redoksindikaatorid (üldised ja spetsiifilised). Üldised redoksindikaatorid Inoks + ne = Inred Indikaatori reaktsioon on pöörduv Tüüpiline üldine redoksindikaator muudab värvi kui titrant põhjustab süsteemi redokspotentsiaali muutuse o o E ind + 0,0592/n kuni E ind 0,0592/n Paljude indikaatorite jaoks n=2 ja potentsiaali muutus 0,059 V võrra on piisav