1.Основные величины, используемые в электрохимии

Параметр

Обозначение,

единицы измерения

Смысловое значение

Электрическая подвижность иона

u, м²/(В×с)

Средняя скорость направленного движения иона в растворе при напряженности электрического поля 1 В/м

Предельная подвижность иона

u°, м²/(В×с)

Средняя скорость направленного движения иона в бесконечно разбавленном растворе при напряженности электрического поля 1 В/м

Электрическая проводимость

w, См

w = 1/R

Физическая величина, обратная электрическому сопротивлению проводника

Удельная

электрическая проводимость

k (каппа), См/м

Количество электричества, переносимое ионами, содержащимися в растворе, через поперечное сечение раствора площадью 1 м² , при напряженности однородного электрического поля 1 В/м за 1 секунду

Молярная

электрическая проводимость

L, См×м²/моль

L_с = k/с,

если с – моль/м³

если с – моль/л

Электрическая проводимость 1 моль электролита, находящегося в растворе между параллельными электродами с расстоянием между ними 1 м при напряженности электрического поля 1 В/м

Предельная

молярная

электрическая проводимость иона

l°, См×м²/моль

l° = zFu°

Количество электричества, переносимое 1 моль ионов данного вида в бесконечно разбавленном растворе через поперечное сечение раствора площадью 1 м² при напряженности однородного электрического поля 1 В/м за 1 с

Предельная

молярная

электрическая проводимость

L°, См×м²/моль

Молярная электрическая проводимость бесконечно разбавленного раствора (с ® 0)

Параметр

Обозначение,

единицы измерения

Смысловое значение

Двойной

электрический слой

ДЭС

Упорядоченное распределение противоположно заряженных частиц на межфазной границе

Электрод

(полуэлемент)

М | М^z+

Система, состоящая из двух контактирующих разнородных проводников – электронного (металл) и ионного (раствор электролита), на межфазной границе между которыми возникает ДЭС, характеризующийся определенным значением потенциала 

Электродный потенциал

j, В

j(М^z+/M) = j°(М^z+/M) = + ln a(M^z+)

уравнение Нернста

Возникает на границе металл–раствор в результате протекания окислительно-восстановительных реакций на межфазной границе, сопровождаемых переходом катионов металла через нее. Равен ЭДС гальванической цепи, состоящей из стандартного водородного электрода и электрода, потенциал которого подлежит определению

Стандартный водородный

потенциал

j°(2Н⁺/Н₂) = 0

Потенциал стандартного водородного электрода, в котором давление газообразного водорода поддерживается 101,3 кПа (1 атм), активность ионов водорода в растворе равна 1 моль/л, Т = 298К

Потенциалопределяющие ионы

Katⁿ⁺, An^n–

Ионы, переход которых через межфазную границу приводит к возникновению на ней двойного электрического слоя

Стандартный электродный потенциал

j°(М^z+/M), В

Равен ЭДС гальванической цепи, состоящей из стандартного водородного электрода и электрода, потенциал которого подлежит определению, при активности потенциалопределяющих ионов в растворе 1 моль/л, давлении газов 1 атм и температуре 298 К.

Параметр

Обозначение,

единицы измерения

Смысловое значение

Восстановительный

(редокс) потенциал

(j_r) j(Ox/Red), В

j(Ox/Red) = j°(Ox/Red) +

уравнение Нернста-Петерса

Возникает в системе, состоящей из инертного металла и раствора, содержащего сопряженную окислительно-восстановительную пару. Эта система называется окислительно-восстано-вительным электродом

Стандартный восстановительный (редокс) потенциал

( ) j^о(Ox/Red), В

Потенциал окислительно-восстановительного электрода, возникающий на платине при стандартных условиях: Т = 298 К, p = 101325 Па, активностях окисленной и восстановленной форм в растворе, равных 1 моль/л

Нормальный (формальный) восстановительный (редокс) потенциал

j°¢, В

j°¢ = j° – 0,059рН

Применяется для характеристики окислительно-восстановительных свойств природных сопряженных ОВ-пар, измеряется при 1 М концентрации компонентов и при рН = 7,0, Т= 298 К

Диффузионный

потенциал

Возникает на границе раздела двух растворов, содержащих один и тот же электролит различной концентрации, или двух растворов разных электролитов вследствие различия в подвижности их катионов и анионов

Мембранный потенциал

Возникает между сторонами избирательно проницаемой мембраны, разделяющей два раствора различного состава, в результате направленного перехода ионов через эту мембрану

Параметр

Обозначение,

единицы измерения

Смысловое значение

Потенциал

покоя

_пок

(от –70 до –90 мВ)

Мембранный потенциал, возникающий между внутренней и наружной сторонами клеточной мембраны, находящейся в невозбужденном состоянии

Потенциал

действия

_м

Амплитуда колебания (деполяризация и реполяризация) мембранного потенциала, возникающая при возбуждении клетки

Потенциометрия

ЭДС = f(a(X_i))

Физико-химический метод анализа, позволяющий определять активности (концентрации) ионов на основании измерения ЭДС гальванической цепи, состоящей из электрода сравнения и электрода определения, опущенных в исследуемый раствор

Электрод

определения (стеклянный электрод)

E = j_х/с – j_стекл =

= const + 2×10^–4 T pH

Электрод, потенциал которого зависит от активности (концентрации) анализируемых ионов и практически не зависит от содержания других ионов в растворе

Электрод

сравнения

(хлорсеребряный)

_хс =

= –210^–4Тlga(Cl^–)

Электрод, потенциал которого практически постоянен, легко воспроизводим и не зависит от протекания побочных реакций