Электрохимические системы с химической реакцией (химические цепи)

Электрохимические системы с химической реакцией подразделяются на простые и сложные. К простым химическим цепям относятся системы, в которых реакции на электродах протекают только вследствие различий свойств электродов, погруженных в один и тот же раствор. Один из электродов при этом обратим по отношению к катионам, другой – относительно анионов, например:

(-) Sn | SnCl2 | Cl2, Pt (+).

На электродах протекают реакции

Sn2+ + 2e- « Sn

Cl2 + 2e- « 2Cl- .

Sn2+ + 2Cl- « Sn + Cl2

Потенциал правого электрода равен

.                                                                   (11.25)

Потенциал левого электрода равен

.                                                                   (11.26)

ЭДС цепи составляет

,                                             (11.27)

Так как  представляет собой среднюю ионную активность электролита, то

,

т.е. ЭДС простой химической цепи зависит от природы электродов и от средней ионной активности электролита. К сложным электрохимическим системам относятся системы, в которых одинаковые или различные металлические электроды погружены в различные по составу электролиты:

(-) Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu (+).

На электродах протекают следующие реакции:

Zn ® Zn2+ + 2e-;

Cu2+ + 2e- ® Cu.

E цепи равна

.                                                       (11.28)

ЭДС сложных химических цепей определяются разностью стандартных потенциалов электродов и активностью потенциал-определяющих ионов (т.е. ионов, обратимых по отношению к электродам).