Окислительно-восстановительный элемент

Окисли́тельно-восстанови́тельный элеме́нт — это гальванический элемент, состоящий из двух инертных (обычно платиновых) электродов, опущенных в растворы солей с определенным окислительно-восстановительным потенциалом. Для этого элемента характерно то, что катионы и анионы, изменяя свой заряд, не выделяются на электродах и не появляются в растворе путём перехода вещества из электрода в раствор.

Например, одним из электродов окислительно-восстановительного элемента может служить платиновая пластинка, погруженная в раствор, содержащий ионы двух- и трехвалентного железа, другим электродом — платиновая пластинка в растворе, содержащем ионы двух- и четырёхвалентного олова. Схема этого элемента имеет вид: $𝖯𝗍\mathsf{|}𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}},𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}\mathsf{|}𝖲{𝗇}^{\mathrm{𝟦}\mathsf{+}},𝖲{𝗇}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}𝖯𝗍$
При этом электрод в системе $𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}},𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}$ получает положительный заряд и притягивает анионы из раствора, в результате на поверхности электрода образуется двойной электрический слой с определенным скачком потенциала. Этот электродный потенциал зависит от концентрации ионов $𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}}$ и $𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}$. Знак потенциала и его величина определяются относительно стандартного водородного потенциала.

Соединив электрод $𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}},𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}𝖯𝗍$ с электродом $𝖲{𝗇}^{\mathrm{𝟦}\mathsf{+}},𝖲{𝗇}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}𝖯𝗍$, имеющим меньший положительный потенциал, чем электрод $𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}},𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}𝖯𝗍$ получим окислительно-восстановительный элемент, при действии которого на электроде $𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}},𝖥{𝖾}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}𝖯𝗍$ будет идти реакция восстановления и электроны будут поступать из электрода в раствор. На электроде $𝖲{𝗇}^{\mathrm{𝟦}\mathsf{+}},𝖲{𝗇}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{|}𝖯𝗍$ идет реакция с отдачей электронов электроду и увеличением заряда катиона, то есть протекает реакция окисления (ЭДС этого элемента больше нуля).

См. также

• Гальванические элементы
• Электрохимия
• Окислительно-восстановительные реакции
• Электродный потенциал

Литература

Герасимов Я.И. Курс физической химии в 2-х томах: Том 2. - М.: Химия, 1973. - 624 с. Шаблон:Rq