O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi jizzax politexnika instituti

RT a_o­
π= π ₀ + ---- ln ---- (11)
zF a_k
bu yerda, π₀ - oksidlovchi va qaytaruvchi moddalarning eritmadagi aktivligi birga teng bo’lganda vujudga kelagn potentsial normal (yoki standart) oksidlanish qaytarilish potentsiali deb ataladi. Oksidlanish qaytarilish potentsiali oksidlovchining oksidlash qobiliyatini ko’rsatadi.
Amalgama elektrodlar. Amalgama elektrod - ma’lum konsentratsiyali bir metallning amalgamasini shu metall ioni to’tgan eritmaga tushirilganidir. Amalgamadagi metall elektrod vazifasini o’taydi.
M ⁺ | M, Hg
Potentsial quyidagi reaksiya natijasida hosil bo’ladi:
M^{Z +} + ze M (Hg)
Bu xil elektrodning potentsiali:
RT a₊
π = π ₀ + -------- ln -------
zF a_M
a₊ va a_m ma’lum metall ionining suvli elektrolit eritmasidagi va amalgamadagi termodinamik aktivligi. Amalgama metall elektrodning sof metall elektrodidan farqi shundaki, toza metallda a_m = 1 teng, a amalgamadagi metallda esa a≠1 teng emas.
Vodorod elektrod. Faqat qattiq holdagi elektrodlar emas, gaz holidagi elektrodlar ham bo’lishi mumkin. Masalan, vodorod va kisloroddan foydalanish mumkin. Agar tarkibida vodorod gazi yuborilsa (“tushirilsa”), vodorod elektrod hosil bo’ladi. Bu vaqtda jarayon quyidagicha boradi:
H₂ 2H⁺ + 2e
Tarkibida H⁺ ioni bo’lgan eritmaga platina (yoki boshqa bir betaraf metall) tushiriladi. Eritma orqali vodorod gazi yuboriladi. Ishlatilayotgan vodorod juda toza bo’lishi kerak. Buning uchun kerakli vodorod ishqorli eritmalarni elektroliz qilish yo’li bilan olinadi va yaxshilab tozalanadi. Eritma ichidan o‘tkazilgan vodorod platinaga adsorbilanib uning sirtiga o’tib qoladi. Natijada platina tayoqcha vodorod “tayoqcha”ga aylanadi.
V odorod elektrod sxemasi quyidagicha yoziladi:
H⁺ Pt (H₂)
a_H+ P _atm

A gar ½H₂ H⁺ + e jarayoniga (9) tenglama tadbiq qilinsa va Z=1 ekani nazarda tutilsa, vodorod elektrod potentsialining ifodasi quyidagicha bo’ladi:

RT
π = π ₀ + ------ ln a_{H +} (12)
F
Ba’zan, elektrodlardagi jarayonlarda ishtirok etadigan gazning miqdorini toza gazning bosim birligida (aralashmada) uni patsial bosim bilan ham ifoda qilinadi:
( 12 )
Bu yerda, P_o-vodorod ionining aktivligi birga teng bo’lgan eritmaga bir atmosfera bosimdagi vodorod yuborilganda hosil bo’lgan potentsial normal vodorod elektrod potentsiali yoki normal (standart) vodorod potentsiali deb ataladi. Normal vodorod elektrodi quyidagicha yoziladi:
H⁺ (a_{H +} =1) | Pt(H₂) 1 atm
Normal vodorod potentsiali etalon sifatida qabul qilingan. Boshqa hamma potentsiallar qiymati shu normal vodorod potensiyaliga nisbatan o’lchanadi. Normal vodorod potentsialining qiymati shartli ravishda nolga teng deb olinadi. Vodorod elektrod kabi kislorod elektrod ham bor:
O₂ (Pt) | OH^- . Gaz elektrodlari birinchi tur elektrodlardir.
Standart elektrodlar. Normal vodorod elektrod tayyorlash va uni ishlatish ancha noqulay. Shu sababdan, amalda normal vodorod elektrod o’rniga boshqa standart elektrodlardan foydalaniladi. Elektrodlarning potentsiali shu standart elektrod potentsialiga nisbatan o’lchanadi. Bu xil standart elektrodlar asosan quyidagi talablarga javob berishi kerak.
1. Potentsiallar o’zgarmaydi va ular normal vodorod potentsialiga nisbatan aniq o’lchangan bo’lishi kerak.
2. Potentsialning temperatura koeffitsenti kam bo’lishi, ya’ni temperatura o’zgarishi bilan potentsiallar ko’p o’zgaramasligi lozim.
3. Bunday elektrodlarning oson tayyorlanishi va elektrod tayyorldanadigan materiallar u qadar tanqis bo’lmasligi kerak.
4.Elektrodlar ishlatish uchun qulay bo’lishi zarur.
Biror elektrodning potentsiali standart elektrod potentsialiga nisbatan o’lchanganda topilgan qiymat uning potentsialini normal vodorod potentsialiga nisbatan qiymatini ko’rsatadi.
Bir necha xil standart elektrodlar ma’lum bo’lib, bularnig ichida eng ko’p tarqalgan standart elektrod - kalomel elektroddir. Hg₂Cl_{2 ­}- kalomel deb ataladi.
Kalomel elektrod quyidagicha yoziladi:
Hg₂Cl₂, KCl (c) | Hg yoki Cl^- , Hg₂Cl₂ | Hg
Kalomel elektrod potentsiali quyidagi reaksiya natijasida hosil bo’ladi.
2Hg + 2Cl^- = Hg₂Cl₂ + 2e
Bu xil elektrodlar yuqorida ko’rib o’tilgan elektrodlardan almashadigan ionning turi jihatidan farq qiladi.
Masalan, kalomel elektrod ikkinchi tur elektrod bo’lib, unda Cl^- - ioni bo’lgan eritmaga Cl₂ gazi yuborib tayyorlangan elektrod (ya’ni Cl^-/Cl₂ elektrod) deb qarash mumkin. Lekin potentsialning hosil bo’lishida ishtirok e’tuvchi ya’ni almashuvchi Cl^- - xlor ioni xlor gazidan Cl₂ + 2e =2Cl^- reaksiya natijasida emas, balki Hg₂Cl₂ dan
Hg₂Cl₂ = 2e + 2Hg + 2Cl reaksiyasi natijasida hosil bo’ladi. 2-tur elektrod potentsiali quyidagi umumiy formula bilan ifodalanadi.
RT
π= π_O - ------- ln a_m (13)
zF
ya’ni uning musbat portensiali eritmadagi anion konsentratsiyasiga teskari proportsionaldir.
Kalomel eritmada elektrodda valentlik bir birlikka o’zgarganda uchun uning potentsiali quyidagicha bo’ladi.
RT
π = π_o - ------ ln a_Cl (14)
F
Cl^- ioni konsentratsiyasi KCl eritmasi konsentratsiyasiga bog’liq bo’lgani uchun elektrod potentsiyali KCl ning konsentratsiyasiga bog’liq. Odatda KCl ning konsentratsiyasi 0,1 N, 1 N va to’yingan bo’ladi. Shunga ko’ra uning potentsiali ham turlicha qiymatga ega.