Электрохимические методы анализа

Электрохимические методы анализа

Хотя возможны многие различные электрохимические методы анализа (рис. 11.1), существует только три основных экспериментальных варианта:

(1) измерение потенциала в статических условиях без протекания тока;

(2) измерение потенциала при управлении током и

(3) измерение тока при управлении потенциалом.

Однако каждая из этих экспериментальных схем основана на законе Ома, согласно которому ток I, проходя через электрическую цепь сопротивления R, генерирует потенциал E;

таким образом

E_г.э_.= Е_к – Е_а – IR

1. Измерение потенциала в статических условиях без протекания тока.

Потенциометрия

ПРИМЕР 11.1

Какие анодные, катодные и общие реакции протекающие в электрохимической ячейке ответственны за разность потенциалов (смотри рисунок)?

Напишите сокращенную запись для электрохимической ячейки.

РЕШЕНИЕ

На аноде (левая ячейка) происходит окисление Ag до Ag ⁺. Поскольку раствор содержит источник Cl^–, протекает анодная реакция

Ag (s) + Cl^– (aq) ↔AgCl (s) + e^–

Катодная реакция (правая ячейка) - восстановление Fe^{3 +}до Fe^{2 +.}

Таким образом, общая реакция в ячейке представляет собой

Условное обозначение электрохимической ячейки

Ag (s) | HCl(вод., 0,100 М), AgCl (нас.) || FeCl₂(вод 0,0100 М), FeCl₃ (водный 0,0500 М) | Pt

Обратите внимание, что катод Pt является инертным электродом, который переносит электроны к полуреакции восстановления. Сам электрод не подвергается окислению или восстановлению.

ПРИМЕР 11.2.

Какова разность потенциалов электрохимической ячейки (элемента)?

С(HCl)=0.100 M

C(FeCl₂) = 0.0100 M

C(FeCl₃) = 0.0500 M