Potenciál elektrody

– měření a teoretický výpočet.

Elektrochemická řada napětí kovů

Měření – potenciál elektrody nelze přímo měřit. Měřitelný je pouze potenciálový rozdíl mezi dvěma elektrodami. Elektrodové potenciály se proto určují relativně vůči zvolené základní elektrodě. Touto základní elektrodou je tzv. standardní vodíková elektroda, jejíž potenciál je podle dohody považován za nulový.

Potenciál elektrody E vypočteme pomocí Nernstovy rovnice:

E⁰ – standardní elektrodový potenciál (který by měla elektroda při rovnosti a_red = a_ox)

n – počet vyměněných elektronů

F – Faradayova konstanta – 96500 C . mol^-1

a_ox, a_red – aktivity red. a ox. formy látky nebo prvku

Elektrochemická řada napětí kovů

Seřadíme- li kovy podle rostoucí hodnoty jejich standardních elektrodových potenciálů získáme tzv. elektrochemickou řadu napětí kovů.

Elektrochemická řada napětí pro některé vybrané kovy

4. Rozpouštění ušlechtilých a neušlechtilých kovů v kyselinách

Prvky vlevo od vodíku se označují jako obecné (neušlechtilé) kovy, rozpouštějí se v neoxidujících kyselinách za uvolňování vodíku.

Prvky vpravo od vodíku se označují jako ušlechtilé kovy, rozpouštějí se pouze v oxidujících kyselinách (HNO₃, horká koncentrovaná H₂SO₄,lučavka královská). Neuvolňuje se při tom vodík, ale oxid příslušné kyseliny (samozřejmě s nižším oxidačním číslem než měl v kyselině).

5. Galvanické články – primární, sekundární a palivové

Primární články– jsou galvanické články sestavené pouze pro jeden pracovní cyklus. Jejich funkce je zcela skončena po spotřebování aktivních látek. Nejznámějším článkem je suchá baterie, jejíž zápornou elektrodou je zinek a kladnou elektrodou uhlík. Elektrolytem je koncentrovaný roztok salmiaku (chloridu amonného) smíšený s burelem.

Sekundární články– neboli akumulátory jsou uspořádány tak, že po vybití, tj. po spotřebování aktivních látek, je lze opět převést do původního stavu dodáním elektrické energie zvenčí, neboli tzv. nabitím. Nejčastěji se používá olověný akumulátor, jehož zápornou elektrodou je olověná deska, kladnou elektrodou olovo s vrstvou PbO₂ a elektrolytem je kyselina sírová.

Palivové články – u palivového článku se aktivní látky (reaktanty v oxidačně- redukční reakci) přivádějí kontinuálně. Elektrody jsou zhotoveny z porézního grafitu s obsahem práškového niklu. Reakce probíhá samovolně. Účinnost palivových článků je téměř dvojnásobná oproti účinnosti tepelných elektráren a proto jsou velmi perspektivní.