Каломельний електрод

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Каломельний електроделектрод, що використовується як електрод порівняння в гальванічних елементах. Каломельний електрод складається з платинової дроту, зануреного в краплю ртуті, поміщеної в насичений каломеллю розчин хлориду калію певної концентрації. Схематично його записують наступним чином: Pt|Hg|Hg2Cl2|Cl.

Потенціал каломельного електрода[ред.ред. код]

Рівняння окисно-відновного процесу, що протікає в каломельному електроді, має вигляд

\text{Hg}_2^{2+} + 2\text{e}^- \rightleftarrows 2\text{Hg}^0

Рівняння Нернста для нього може бути записано таким чином:

 E = E^0_{\text{Hg}_2^{2+}/\text{Hg}} + \frac{RT}{2F} \ln{a_{\text{Hg}_2^{2+}}}

Тут ~E_0 - стандартний електродний потенціал процесу, ~a_{Hg} - активність іонів Hg+ в розчині. Оскільки каломель є малорозчинною сполукою, активність іонів Hg+ пов'язана з активністю хлорид-іонів через величину добутку розчинності Ksp:


\text{Hg}_2^{2+} + 2\text{Cl}^- \rightleftarrows \text{Hg}_2\text{Cl}_2\text{(s)},\qquad 
K_{\text{sp}} = a_{\text{Hg}_2^{2+}} a_{\text{Cl}^-}^2

З урахуванням цього рівняння Нернста може бути записано таким чином:

 E = E^0_{\text{Hg}_2^{2+}/\text{Hg}} + \frac{RT}{2F} \ln K_{\text{sp}} - \frac{RT}{2F} \ln a^2_{\text{Cl}^-}

Потенціал каломельного електрода залежить, таким чином, тільки від температури і активності хлорид-іонів. На практиці звичайно використовується насичений розчин KCl; в цьому випадку потенціал насиченого каломельного електрода залежить тільки від температури і становить 0,2412 В при 25 °C.

Перевагою насичених каломельних електродів є хороша відтворюваність потенціалу. Працездатні при температурах до 80 °C; при більш високих температурах починається розкладання каломелі. Зважаючи на токсичність ртуті, що міститься в каломельних електродах, в цей час вони застосовуються порівняно рідко.

Література[ред.ред. код]

  • Справочник по электрохимии, под ред. A.M. Сухотина, Л., 1981;
  • Практикум по электрохимии, под ред. Б. Б. Дамаскина, М., 1991