Лабораторный практикум для студентов технологических специальностей, страница 26

 ЭДС ГЭ Е равна разности потенциалов φ на концах цепи

Е = φ⁺ - φ^- = φ_катода – φ_анода = φ_пр – φ_лев.

Измерить φ отдельного электрода не представляется возможным, поэтому относительный потенциал электрода приводят в справочнике как ЭДС ГЭ, составленного из данного электрода и другого, выбранного за начало отсчета, чаще стандартного водородного электрода. Стандартный электрод – электрод, активности участников реакции для которого равны единице.

1.2.Измерение ЭДС ГЭ.

Для расчета потенциала рабочего (индикаторного) электрода ЭДС ГЭ (Е_х) измеряют в условиях, близких к равновесным, т.е. в условиях отсутствия тока в цепи. Это достигается использованием компенсационного метода (рис.1), при котором Е_х компенсируется внешним источником Е при сопротивлении магазина сопротивлений R_х. Гальванометр Г показывает отсутствие тока. Переключателем К Е_х сравнивают с ЭДС стандартного источника (например, элемента Вестона) Е_ст, для которого компенсация наблюдается при R_ст.

Элемент Вестона.

Схема  ^- Cd(Hg) | CdSO₄ | Hg₂SO₄ | Hg ⁺

                                   12,5%        нас.CdSO₄·3/2H₂O  тв

         Реакция Cd + Hg₂²⁺ ↔ 2Hg + Cd²⁺

     ЭДС = 1,018В = 0,615 – (-0,403)

температурная зависимость Е = 1,018 – 4,06·10^-5 (t - 20)

                                                                  CdSO₄ · 3/2H₂O

                                                                  Hg₂SO₄

                        Cd(Hg)                              Hg

                                          – |           | +       токоподвод (Pt)

Из равенства токов , откуда Е_х=Е_ст·. Выполнявшийся ранее вручную компенсационный метод в современных приборах реализуется автоматически.

Равновесные условия (или близкие к ним) достигаются также при использовании потенциометров с высоким входным сопротивлением.

                                      Е