Если я при расчёте ЭДС по формуле -
получаю ЭДС отрицательный, может ли это говорить об обратной направленности электронов?
Вопрос по уравнению Нернста
Вопрос по уравнению Нернста
Привет.
Если я при расчёте ЭДС по формуле -
получаю ЭДС отрицательный, может ли это говорить об обратной направленности электронов?
Если я при расчёте ЭДС по формуле -
получаю ЭДС отрицательный, может ли это говорить об обратной направленности электронов?
-
Marxist
Re: Вопрос по уравнению Нернста
Электрон направления не имеет. Уравнение Нернста описывает разность потенциалов.Sever писал(а):обратной направленности электронов?
Re: Вопрос по уравнению Нернста
Я имею ввиду от аноды к катоде..бывает же и наоборот?Marxist писал(а): Электрон направления не имеет.
Тогда что может судить о направлении эклектронов? их стандартные электродные потенциалы?
-
Константин_Б
- Сообщения: 2623
- Зарегистрирован: Ср мар 22, 2006 11:51 am
Re: Вопрос по уравнению Нернста
Бывает и наоборот, и тогда катод становиться анодом, а анод катодом.Sever писал(а):Я имею ввиду от аноды к катоде..бывает же и наоборот?
Приведите окисленную и восстановленную формы электрона, тогда и обсудим их стандартные электродные потенциалы.Sever писал(а): Тогда что может судить о направлении эклектронов? их стандартные электродные потенциалы?
Делать то, что доставляет удовольствие, - значит быть свободным.
-
Darth Vasya
- Сообщения: 426
- Зарегистрирован: Чт май 24, 2007 1:54 pm
Наверное, вопрос был о самопроизвольности протекания процесса.Abwer писал(а):Ну так и нужно писать, а то как-то по "китайски". Учитесь четко выражать свои мыслиSever писал(а):Вообщем всё правильно я говорил- если я получаю ЭДС отрицательный , то это означает что идёт обратный процесс и что фактически то что было катодом стала анодом и наоборот
Так вот, анодом всяко называют электрод, на котором идет окисление, катодом - восстановление.
Если процесс идет самопроизвольно (deltaG<0)(например разрядка батареи) то анод является ее отрицательным полюсом, катод положительным. Например, в литиевой батарее будет самопроизвольно идти растворение литиевого электрода (анода).
Если наоборот, к системе подводится энергия в виде электрического тока, то положительно поляризуемый электрод будет называться анодом и на нем будет идти окисление (его самого или компонентов электролита).
как известно, deltaG = -nFE
Таким образом, знак E, вычисленной из уравения Нернста и будет Вам собщать, самопроизвольно ли идет процесс.
Når månen skinner blek og ensom...
То, что хотел сказать аффтар я понял не хуже Вас. Здесь собрались далеко неглупые люди, и хотелось слышать четко сформулированые вопросы, ведь нужно уважать друг другаMyrsten писал(а):Наверное, вопрос был о самопроизвольности протекания процесса.Abwer писал(а):Ну так и нужно писать, а то как-то по "китайски". Учитесь четко выражать свои мыслиSever писал(а):Вообщем всё правильно я говорил- если я получаю ЭДС отрицательный , то это означает что идёт обратный процесс и что фактически то что было катодом стала анодом и наоборот
Так вот, анодом всяко называют электрод, на котором идет окисление, катодом - восстановление.
Если процесс идет самопроизвольно (deltaG<0)(например разрядка батареи) то анод является ее отрицательным полюсом, катод положительным. Например, в литиевой батарее будет самопроизвольно идти растворение литиевого электрода (анода).
Если наоборот, к системе подводится энергия в виде электрического тока, то положительно поляризуемый электрод будет называться анодом и на нем будет идти окисление (его самого или компонентов электролита).
как известно, deltaG = -nFE
Таким образом, знак E, вычисленной из уравения Нернста и будет Вам собщать, самопроизвольно ли идет процесс.
а не писать бред про "аноду с катодой" 
Re: Вопрос по уравнению Нернста
Не знаю что тут за "анода с катодой" но я пока вижу не ЭДС, а потенциал. Мысли все-же советую выразить грамотно. И кстати, что за электрохимическая система?Sever писал(а):Привет.
Если я при расчёте ЭДС по формуле -
получаю ЭДС отрицательный, может ли это говорить об обратной направленности электронов?
Я уже все решил, и не пытайтесь сбить меня с толку фактами!
Re: Вопрос по уравнению Нернста
Ну не надо придираться к "поэту". Это же - метафора. А Вы тут со своей прозой.Archeolog писал(а):Не знаю что тут за "анода с катодой" но я пока вижу не ЭДС, а потенциал. Мысли все-же советую выразить грамотно. И кстати, что за электрохимическая система?Sever писал(а):Привет.
Если я при расчёте ЭДС по формуле -
получаю ЭДС отрицательный, может ли это говорить об обратной направленности электронов?
Хотя если серьезно, то ошибки большой нет, данная формула имеет место быть. Это "относительный потенциал" электрода или эдс электродной системы. Хотя для реальных систем и не работает. Потенциал же, обычно, обозначается буквой "фи".
Re: Вопрос по уравнению Нернста
Archeolog писал(а):Не знаю что тут за "анода с катодой" но я пока вижу не ЭДС, а потенциал.
Дело все-таки в том, что потенциал электрода - это и есть по сути ЭДС, поскольку измерить этот потенциал можно только относительно другого электрода (электрода сравнения) в гальваническом элементе, т.е. измеряется реально именно ЭДС. И все это дело прекрасно работает для реальных систем. А буковка "фи" использовалась для потенциала раньше, сейчас повсеместно заменена на Е в соответствии с рекомендациями ИЮПАК (по-видимому, чтобы подчеркнуть, что потенциал электрода - не что иное как ЭДС) и осталась только в старых учебниках.Шуша писал(а):данная формула имеет место быть. Это "относительный потенциал" электрода или эдс электродной системы. Хотя для реальных систем и не работает. Потенциал же, обычно, обозначается буквой "фи".
>MONSTA
И все-таки "фи" применяется и сейчас, когда речь идет действительно о потенциале, например, Гальвани- или Вольта-потенциале.
Данное уравнение Нернста употребляется только при теоретических рассуждениях. В принятой системе отсчета потенциалов оно выполняется только при измерениях относительно нормального водородного электрода и только при постоянной температуре. Потециал (ЭДС) реальной электродной системы при изменяющейся температуре этому уравнению не подчиняется.
И все-таки "фи" применяется и сейчас, когда речь идет действительно о потенциале, например, Гальвани- или Вольта-потенциале.
Данное уравнение Нернста употребляется только при теоретических рассуждениях. В принятой системе отсчета потенциалов оно выполняется только при измерениях относительно нормального водородного электрода и только при постоянной температуре. Потециал (ЭДС) реальной электродной системы при изменяющейся температуре этому уравнению не подчиняется.
Не согласен (частично).
1. Да, "фи" действительно пишут как обозначение электрического потенциала, в том числе Вольта-потенциала и пр. Но речь шла про потенциал электрода - а под ним по сути понимается не электрический потенциал, а ЭДС. И обозначать его теперь тоже принято как ЭДС.
2. Фраза "В принятой системе отсчета потенциалов оно выполняется только при измерениях относительно нормального водородного электрода" мне лично не понятна. Поскольку нормальный водородный электрод и принят, чисто формально и произвольно, за стандартную систему отсчета. Но кто мешает провести измерения, скажем, с хлорсеребряным электродом сравнения? Где именно в уравнении Нернста заложено, что им надо пользоваться только для потенциалов, измеренных по нормальному водородному электроду, а, скажем, те, которые мерили относительно хлорсеребряного, уже не подходят?
3. На счет выполнения ур-ния Нернста на практике - это действительно сложный вопрос. Но не потому, что уравнение такое плохое, а потому, что в условиях практических измерений обычно есть факторы, которые сложно (или невозможно) учесть теоретически. Скажем, если исхитриться подобрать гальванический элемент без переноса (т.е. без контакта двух растворов разного состава), и так подобрать, чтобы пара исследуемых электродов была обратима по отношению к катиону и к аниону одного и того же электролита, тогда уравнение Нернста будет выполняться на практике абсолютно точно (при постоянной температуре). Пример такого гальванического элемента - раствор соляной кислоты, в который опущены водородный и хлорсеребряный электроды. А вот если надо еще какой-то другой пример привести такого хорошего (для проверки ур-я Нернста) элемента, то тут уже придется долго чесать репу и предлагать замену хлорсеребряного на бромсеребряный электрод в растворе HBr, или еще что-то такое. Так что, грубо говоря, на практике вполне можно показать, что ур-е Нернста выполняется совершенно точно, но только в одном-единственном гальваническом элементе.
3. А почему в других будут сложности? Потому что измерения проводят почти исключительно в элементах с переносом. Пример - любые измерения со стандартным хлорсеребряным электродом, который сидит в растворе постоянного состава (1 М KCl или же насыщенный), и на жидкостной границе этого раствора с исследуемым раствором возникает диффузионный потенциал. Который ни измерить, ни посчитать мы не в состоянии. Есть чисто практические способы сведения его к минимуму (элиминирования), эффективность которых нельзя проверить ни практически, ни теоретически, и которые заведомо не работают, скажем, при контакте с достаточно концентрированными растворами кислот (грубо говоря, больше 10(-2) M). Второе обстоятельство - ур-е Нернста справедливо для активностей, а его сплошь и рядом используют для концентраций, даже не потрудившись ввести достаточно фонового электролита для стабилизации коэффициентов активности.
4. "Потециал (ЭДС) реальной электродной системы при изменяющейся температуре этому уравнению не подчиняется". А кто будет спорить? Только тут такая штука получается: при изменении температуры меняется потенциал как у исследуемого электрода, так и у электрода сравнения. Типа, подняли температуру нормального водородного электрода до 50 градусов - и уже его потенциал не 0, а какой-то другой. И что самое поганое, мы не знаем, какой именно. Потому что если мы хотим его измерить (относительно такого же водородного электрода, но при 25 оС), у нас будет контакт между растворами с разной температурой и, следовательно, с разными свойствами, и между ними возникнет диффузионный потенциал (точнее, термодиффузионный). Который мы, разумеется, ни померить, ни посчитать не можем. Насколько мне известно, корректного решения для этой проблемы - как определить изменение потенциала электрода при изменении температуры - до сих пор не найдено. И все значения потенциалов электродов сравнения при разных температурах, приводимые в справочниках, измеряли, не забивая себе голову вышеизложенными проблемами, а поэтому они не вполне корректны (или вполне некорректны, это как посмотреть). Ну и действительно нет сейчас способов добиться, чтобы уравнение Нернста работало при изменении температуры. Но это не говорит о том, что это уравнение плохое.
1. Да, "фи" действительно пишут как обозначение электрического потенциала, в том числе Вольта-потенциала и пр. Но речь шла про потенциал электрода - а под ним по сути понимается не электрический потенциал, а ЭДС. И обозначать его теперь тоже принято как ЭДС.
2. Фраза "В принятой системе отсчета потенциалов оно выполняется только при измерениях относительно нормального водородного электрода" мне лично не понятна. Поскольку нормальный водородный электрод и принят, чисто формально и произвольно, за стандартную систему отсчета. Но кто мешает провести измерения, скажем, с хлорсеребряным электродом сравнения? Где именно в уравнении Нернста заложено, что им надо пользоваться только для потенциалов, измеренных по нормальному водородному электроду, а, скажем, те, которые мерили относительно хлорсеребряного, уже не подходят?
3. На счет выполнения ур-ния Нернста на практике - это действительно сложный вопрос. Но не потому, что уравнение такое плохое, а потому, что в условиях практических измерений обычно есть факторы, которые сложно (или невозможно) учесть теоретически. Скажем, если исхитриться подобрать гальванический элемент без переноса (т.е. без контакта двух растворов разного состава), и так подобрать, чтобы пара исследуемых электродов была обратима по отношению к катиону и к аниону одного и того же электролита, тогда уравнение Нернста будет выполняться на практике абсолютно точно (при постоянной температуре). Пример такого гальванического элемента - раствор соляной кислоты, в который опущены водородный и хлорсеребряный электроды. А вот если надо еще какой-то другой пример привести такого хорошего (для проверки ур-я Нернста) элемента, то тут уже придется долго чесать репу и предлагать замену хлорсеребряного на бромсеребряный электрод в растворе HBr, или еще что-то такое. Так что, грубо говоря, на практике вполне можно показать, что ур-е Нернста выполняется совершенно точно, но только в одном-единственном гальваническом элементе.
3. А почему в других будут сложности? Потому что измерения проводят почти исключительно в элементах с переносом. Пример - любые измерения со стандартным хлорсеребряным электродом, который сидит в растворе постоянного состава (1 М KCl или же насыщенный), и на жидкостной границе этого раствора с исследуемым раствором возникает диффузионный потенциал. Который ни измерить, ни посчитать мы не в состоянии. Есть чисто практические способы сведения его к минимуму (элиминирования), эффективность которых нельзя проверить ни практически, ни теоретически, и которые заведомо не работают, скажем, при контакте с достаточно концентрированными растворами кислот (грубо говоря, больше 10(-2) M). Второе обстоятельство - ур-е Нернста справедливо для активностей, а его сплошь и рядом используют для концентраций, даже не потрудившись ввести достаточно фонового электролита для стабилизации коэффициентов активности.
4. "Потециал (ЭДС) реальной электродной системы при изменяющейся температуре этому уравнению не подчиняется". А кто будет спорить? Только тут такая штука получается: при изменении температуры меняется потенциал как у исследуемого электрода, так и у электрода сравнения. Типа, подняли температуру нормального водородного электрода до 50 градусов - и уже его потенциал не 0, а какой-то другой. И что самое поганое, мы не знаем, какой именно. Потому что если мы хотим его измерить (относительно такого же водородного электрода, но при 25 оС), у нас будет контакт между растворами с разной температурой и, следовательно, с разными свойствами, и между ними возникнет диффузионный потенциал (точнее, термодиффузионный). Который мы, разумеется, ни померить, ни посчитать не можем. Насколько мне известно, корректного решения для этой проблемы - как определить изменение потенциала электрода при изменении температуры - до сих пор не найдено. И все значения потенциалов электродов сравнения при разных температурах, приводимые в справочниках, измеряли, не забивая себе голову вышеизложенными проблемами, а поэтому они не вполне корректны (или вполне некорректны, это как посмотреть). Ну и действительно нет сейчас способов добиться, чтобы уравнение Нернста работало при изменении температуры. Но это не говорит о том, что это уравнение плохое.
>MONSTA
Давно, не встречал людей, хорошо разбирающихся в тонкостях электрохимии. Рад пообщаться.
С чего Вы взяли, что я считаю уравнение Нернста плохим? Вовсе нет. Просто надо понимать, что есть некоторые ограничения для его применения.
По поводу той фразы, которая показалась Вам непонятной. Имелось в виду, что формальной точкой отсчета потенциалов принят потенциал НВЭ при любой температуре. Другого варианта, действительно, пока никто не придумал, а данное решение приводит к двум не очень хорошим последствиям:
1. Стандартный электродный потенциал для всех ионов, кроме водорода, зависит от температуры. Таким образом, уравнение Нернста (в классическом его виде) применимо, только для постоянной температуры.
2. Возникает парадокс, о котором Вы говорили. ЭДС двух НВЭ, находящихся при разной температуре не будет равна нулю. Поэтому данная система, условно говоря, "запрещает" проводить такие измерения. Этот момент очень часто недопонимают, и это приводит к ошибкам даже среди специалистов.
Сразу скажу, что измерения потенциалов электродов для разных температур выполняются корректно. Тут Вы заблуждаетесь. Просто определение производится при условии, что НВЭ и исследуемый электрод находятся при одной и той же температуре. Таким способом, например, получен, приводимый во всех справочниках изотермический температурный коэффициент ХСЭ -0,2 мВ/Со.
Но все это хорошо и ценно только для теоретических рассуждений, термодинамических расчетов и для создания единой шкалы потенциалов. Для практической работы можно и не вспоминать про НВЭ и прочие теоретические «заморочки». При работе с реальными электродными системами применяются несколько другие уравнения так, например, для pH-систем в уравнении появляются pHi и Ei. Это тоже уравнение Нернста, но модифицированное, и оно уже близко описывают поведение системы реальных условиях. Вот, в общем-то, что я и имел в виду.
По поводу "дифференциальных" потенциометрических измерений. Они возможны, но на практике почти не применяются. Кстати, при таких измерениях Вы получите удвоенную крутизну (для солей равнозарядных ионов).
Давно, не встречал людей, хорошо разбирающихся в тонкостях электрохимии. Рад пообщаться.
С чего Вы взяли, что я считаю уравнение Нернста плохим? Вовсе нет. Просто надо понимать, что есть некоторые ограничения для его применения.
По поводу той фразы, которая показалась Вам непонятной. Имелось в виду, что формальной точкой отсчета потенциалов принят потенциал НВЭ при любой температуре. Другого варианта, действительно, пока никто не придумал, а данное решение приводит к двум не очень хорошим последствиям:
1. Стандартный электродный потенциал для всех ионов, кроме водорода, зависит от температуры. Таким образом, уравнение Нернста (в классическом его виде) применимо, только для постоянной температуры.
2. Возникает парадокс, о котором Вы говорили. ЭДС двух НВЭ, находящихся при разной температуре не будет равна нулю. Поэтому данная система, условно говоря, "запрещает" проводить такие измерения. Этот момент очень часто недопонимают, и это приводит к ошибкам даже среди специалистов.
Сразу скажу, что измерения потенциалов электродов для разных температур выполняются корректно. Тут Вы заблуждаетесь. Просто определение производится при условии, что НВЭ и исследуемый электрод находятся при одной и той же температуре. Таким способом, например, получен, приводимый во всех справочниках изотермический температурный коэффициент ХСЭ -0,2 мВ/Со.
Но все это хорошо и ценно только для теоретических рассуждений, термодинамических расчетов и для создания единой шкалы потенциалов. Для практической работы можно и не вспоминать про НВЭ и прочие теоретические «заморочки». При работе с реальными электродными системами применяются несколько другие уравнения так, например, для pH-систем в уравнении появляются pHi и Ei. Это тоже уравнение Нернста, но модифицированное, и оно уже близко описывают поведение системы реальных условиях. Вот, в общем-то, что я и имел в виду.
По поводу "дифференциальных" потенциометрических измерений. Они возможны, но на практике почти не применяются. Кстати, при таких измерениях Вы получите удвоенную крутизну (для солей равнозарядных ионов).
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя