Химические источники тока. Ряд стандартных электродных потенциалов

Химические источники тока – это устройства, которые преобразуют химическую энергию в электрическую. Они нашли широкое применение в различных областях науки и техники, включая электронику, медицину, автомобильную промышленность и многие другие.

Одним из ключевых понятий, связанных с химическими источниками тока, является ряд стандартных электродных потенциалов. Этот ряд представляет собой список стандартных потенциалов электродов относительно стандартного водородного электрода (SHE) при 25°C. В этом ряду каждый электрод имеет свой потенциал, который определяется его способностью принимать или отдавать электроны.

Стандартный водородный электрод (SHE) является эталоном для определения электродных потенциалов. Он состоит из платинового электрода, погруженного в раствор соляной кислоты, и водородного электрода, который служит для поддержания постоянного давления водорода над раствором. Потенциал SHE равен 0 В.

Ряд стандартных электродных потенциалов позволяет оценить, какие реакции происходят на электродах при подключении к ним внешней цепи. Если потенциал электрода выше потенциала SHE, то он способен принимать электроны и является окислительным. Если же потенциал электрода ниже потенциала SHE, то он способен отдавать электроны и является восстановителем.

Например, если мы соединим цинковый электрод (Zn) с медным электродом (Cu) и поместим их в раствор сульфата меди (CuSO4), то произойдет реакция, в результате которой цинковый электрод будет окислен, а медный – восстановлен. Это происходит потому, что потенциал цинкового электрода ниже потенциала SHE, а потенциал медного электрода выше потенциала SHE. В результате происходит перенос электронов от цинка к меди, что приводит к образованию тока.

Ряд стандартных электродных потенциалов включает в себя множество электродов, включая металлические, полуэлементы и галогенные электроды. Он используется для расчета электродных потенциалов и прогнозирования химических реакций.

В заключение, ряд стандартных электродных потенциалов – это важный инструмент для понимания процессов, происходящих в химических источниках тока. Он позволяет определить, какие реакции происходят на электродах при подключении к ним внешней цепи, и прогнозировать их эффективность.