Standart elektrod potentsiali Vodorod elektrodi Yoqilg’i elementlari

Vodorod elektrodi
Vodorod elektrod qurilmasi: bu qurilmadagi vodorod elektrodi sifatida ishlatiladagan platina plastinka yuza satxini kattalashtirish maqsadida g’ovakli platina bilan qoplangan bo’lib, u N⁺ ionining kontsentratsiyasi 1 mol _* l^-1 bo’lgan sulfat kislota eritmasiga tushirilgan bo’ladi. Tozalangan vodorod oqimi yuboriladi, erkin xoldagi vodorod va eritmadagi N⁺ orasida muvozanat holat yuz beradi. Bunda molekulyar vodorod atomlar holiga o’tishni platina elektrod amalga oshiradi. Natijada quyidagi jarayon sodir bo’ladi.
N⁺ _eritma + ye = N (elektrod)
Bu elektrodning potentsiali standart sharoitda shartli ravishda nolga teng deb qabul qilingan. Potentsial o’lchanishi kerak bo’lgan elementdan yasalgan “Elektrod – metal tuzi eritmasi” sistemani shunday vodorod elektrod sim o’tkazgich bilan ulanadi va galvanik element tuziladi. Galvanik elementlarning tuzilishini quyidagi sxemalar orqali ifodalash qabul qilingan.
Zn [ZnSO₄] K₂SO₄ ]CuSO₄ ] Cu yoki yanada qisqaroq ko’rinishda esa
(-)Zn [Zn⁺² ] Cu⁺²] Cu (+) xolda yoziladi. Musbat va manfiy elektrodlar tashqi sim bilan ulansa shu sim bo’yicha elektr toki ruxdan mis elektrod tomon, eritmalarni ulaydigan elektrolit ko’prik orqali Cu SO₄ eritmasidan Zn SO₄ eritmasi solingan idish tomon SO₄ ioni harakat qiladi. Reaktsiya natijasida rux elektrod asta-sekin eriydi, eritmadagi mis ioni plastinkada ajralib chiqadi. Kimyoviy energiya elektr energiyaga aylanishi bironta elektroddagi rux yoki eritmadagi Cu⁺² ioni tomon bo’lguncha davom etadi.
Normal vodorod elektrodi eritmadagi faqat bir ion -vodorod ioniga nisbatan qaytar bo‘lgani uchun birinchi tur qaytar elektrodlar qatoriga kiradi.:
H 2 2H+ + 2e-
Shuning uchun ham vodorod bilan to‘yingan platina suvdagi eritmaga tushirilganda platinali elektrod emas, balki vodorodli elektrod bo‘ladi. Uning potensiali eritmadagi vodorod ionlarining aktivligiga, gazsimon vodorodning bosimiga va temperaturaga bog‘liq bo‘ladi. So‘ngi vaqtlarda kalomel elektrodida zaharli simob ishlatilgani uchun, unung qo`llanishi chegaralangan bo`lib, o`quv ishlarida ishlash prinsipi o‘xshash bolgan xlor-kumush, yod-kumush va boshqa elektrodlar ham tobora keng qo‘llanilmoqda. Xlor-kumush elektrod AgCl tuzi bilan qoplangan va KCl eritmasiga botirilgan kumush simdan tashkil topgan. Xlor-kumush elektrodining potensiali 25°C da 222 mv ga teng. Kalomel va xlor-kumushli elektrodlar ikkinchi tur elektrodlar qatoriga kiradi.
Oksidlanish-qaytarilish va ionalmashtiruvchi elektrodlar o`lchovchi (indikator) elektrodlari qatoriga kiradi. Oksidlanish-qaytarilish elektrodlari elektron o`tkazish hususuyatiga ega bo`lgan inert metallni bir moddaning ikki hil oksidlanish darajasini tutgan eritmasiga botirilganda hosil bo`ladi. Inert metall sifatida asosan platina yoki oltin olinadi. Bu elektrodlarning potensiali moddaning oksidlangan va qaytarilgan shakllarining konsentratsiyasiga bog`liq bo`ladi. Oksidlanish-qaytarilish jarayonida vodorod ionlari ham ishtirok etsa, masalan hingidron elektrodida, bu elektrodni pH ni potensiometrik usul bilan o`lchashda ishlatsa bo`ladi.
Tegishli tuz eritmalariga botirilgan rux va misdan yasalgan elementYakobi—Daniel galvanik elementi deyiladi.Rux aktiv metal bo`lganligi uchun — manfiy, mis esa passiv metal bo`lganligi uchun — musbat zaryadlanadi. Tashqi zanjir tutashtirilganda elektr toki yuzaga keladi, ayni vaqtda elektronlar ruxdan mis elektrodga o‘tadi va unga o‘tayotgan mis ionlariga qo‘shiladi. Rux asta-sekin eriy boshlaydi, mis esa, aksincha, eritmadan ajralib chiqib, elektrodga cho‘kadi. Elementning chap qismida hosil bo‘ladigan ortiqcha Zn2+ ionlari KC1 ni tutgan agar- agar bilan to‘ldirilgan naycha orqali o‘ng tomonga diffuziyalanadi, SO42- ionlari esa chap tomonga o‘tib, o‘zaro muvozanatlanadi. Yakobi-Daniel alvanic element shemasi. Misni rux bilan siqib chiqarish reaksiyasi elementdagi elektr energiya manbai bo‘lib xizmat qiladi.
Ikkala metallning tabiati va konsentratsiyasi, aniqrog‘i ulardagi ionlarning aktivligi bilan elementda paydo bo‘ladigan elektr uyrituvchi kuch (E.Yu.K.) ning bog‘lanishi quidagicha ifodalanadi:
bu erda: Ex - E.Yu.K., E1vaE2— qiymatlari Nernst formulasi bo‘yicha topilgan, alohida olingan elektrodlarning potensiallari.