Правила записи ЭДС и электродных потенциалов электрохимических систем

В соответствии с международным соглашением о знаках электродвижущих сил и электродных потенциалов любую электрохимическую систему записывают так: сначала записывается символ металла электрода, затем раствор, который находится с ним в контакте, далее раствор, который находится в контакте с другим электродом, а затем символ металла второго электрода. Символ металла электрода отделяют от символа раствора одной вертикальной чертой, а название растворов отделяют двумя вертикальными чертами, если полностью устранен диффузионный потенциал между ними, или одной пунктирной чертой, если диффузионный потенциал не устранен. В обозначении электрохимической системы слева записывают отрицательный электрод, справа – положительный электрод.

Например, медно-цинковый элемент:

   (–) Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu (+) – при отсутствии диффузионного потенциала

и (–) Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu (+) – если диффузионный потенциал не устранен.

Величина ЭДС элемента всегда положительна. Поэтому при вычислении ЭДС из величины потенциала правого электрода вычитают величину левого электрода:

.                                                                                                     (11.1)

Если известна концентрация раствора, то она указывается:

Ag | AgNO3 || AgNO3 | Ag .

          C1           С2

Если электрод или раствор содержат несколько разных веществ, то их записывают, отделяя одно вещество от другого запятыми.

Так, водородный (платиново-водородный) электрод, соединенный с полуэлементом (электродом), представляющим собой медную пластинку, погруженную в раствор серной кислоты и сульфата меди, записывают так:

(-) H2, Pt | H2SO4 ¦ CuSO4, H2SO4 | Cu (+).

Можно не указывать все соединения, находящиеся в растворе, а только ионы, которые определяют величину потенциала электрода (потенциал-определяющие ионы).

Так, медно-цинковый элемент можно обозначить:

(-) Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu (+) .

Величина электродного потенциала в соответствии с международным соглашением определяется как ЭДС электрохимической системы, в которой справа расположен данный электрод, а слева – стандартный водородный электрод, потенциал которого условно принят равным нулю.

Диффузионный потенциал при этом считается устраненным.

Отдельные электроды (полуэлементы) записывают так, чтобы вещества (ионы), которые находятся в растворе, были помещены слева:

Zn2+ | Zn; Cl- | Cl2, Pt; Cl- | AgCl, Ag.

Электродные реакции записывают так, чтобы окисленные компоненты были слева, например:

Zn2+ + 2e- ® Zn; 1/2Cl2+e- ® Cl-; Fe3++e- ® Fe2+ .