1. а) В принципе, каждый электрод является окислительно-восстановительным. Но под термином «редокс-электроды» понимают такие полуэлементы, где все компоненты полуреакции (Ох и Rd) находятся в растворе; металлические же электроды, погруженные в раствор, в реакции не участвуют, а служат лишь переносчиками электронов. Именно о таких электродах шла речь в п. 14.4, где была приведена и общая схема элемента из двух редокс-электродов (см. рис. 14.3).
 |
б) Компонентами ОВ-пары при этом могут быть неорганические вещества,
например:
Однако для органических веществ редокс-электроды особенно важны, т.к. яв-
ляются единственным способом образовать полуэлемент.
2. а) Наиболее известный пример — хингидронный электрод. Здесь
 |
платиновая пластинка погружена в насыщенный раствор хингидрона в присутствии твердого хингидрона. Растворенный хингидрон диссоциирует на эквивалентные количества хинона (Ох) и гидрохинона (Rd), связанные реакцией восстановления:
 |
б) В данной полуреакции фигурируют протоны; поэтому потенциал электрода зависит от рН:
Здесь учтено, что z =2 и что концентрации хинона и гидрохинона в растворе практически одинаковы в силу эквимолекулярного образования их из хингидрона.
в) Зависимость потенциала от рН позволяет использовать хингидронный электрод для измерения рН. Правда, в этих целях он применим в области значений рН, не больших 8. Дело в том, что в щелочной среде гидрохинон ведет себя как слабая кислота, т.е. теряет протоны, отчего они перестают фигурировать в уравнении полуреакции.
Ионоселективные электроды
1. Особенность данных электродов состоит в том, что они включают такую
(обычно твердую) фазу, которая избирательно высвобождает в раствор или
сорбирует из него те или иные ионы. Это приводит к созданию разности
потенциалов.
2. а) Наиболее известным и важным является стеклянный электрод, используемый в рН-метрах (рис. 15.4). Он представляет собой хлорсеребряный электрод, заключенный в стеклянную оболочку из специального токопроводящего стекла, заканчивающуюся тонкостенным шариком.
Другое отличие от устройства, представленного на рис. 15.3, состоит в том, что внутренней средой является раствор HCl, а не KCl.
б) В качестве второго полуэлемента в полной цепи (рис. 15.4) можно взять обычный хлорсеребряный электрод, имеющий на конце микрощель. Оба электрода погружены в раствор, где надо измерить рН.
 |
3. а) Принцип действия основан на том,что стеклянный электрод долго находится в воде. При этом в поверхностном слое стекла происходит гидролиз
силиката Na:
ионы водорода частично переходят в раствор, что создает разность потенциалов
(∆Ψ) между поверхностью и жидкой средой. Ясно, что величина ∆Ψ зависит от концентрации ионов H+ в растворе.
б) Причем, в данном случае у нас — две поверхности:
- внутренняя, где скачок потенциала (∆Ψin) постоянен и определяется раствором НСl внутри стеклянного электрода;
- внешняя, где скачок потенциала (∆Ψex) зависит от рН исследуемого раствора.
Следовательно, зависит от рН и разность потенциалов, измеряемая в элементе между внутренней и внешней средами.
 |
в) Аналогично (15.21), получается:
Дата: 2019-02-02, просмотров: 248.
