WikiSort.ru - Не сортированное

Каломельный электрод — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения в гальванических элементах. Каломельный электрод состоит из платиновой проволочки, погружённой в каплю ртути, помещённую в насыщенный каломелью раствор хлорида калия определённой концентрации. Схематически его записывают следующим образом: Pt|Hg|Hg₂Cl₂|Cl⁻.

Потенциал каломельного электрода

Уравнение окислительно-восстановительного процесса, протекающего в каломельном электроде, имеет вид

${\displaystyle {\text{Hg}}_{2}^{2+}+2{\text{e}}^{-}\rightleftarrows 2{\text{Hg}}^{0}}$

Уравнение Нернста для него может быть записано следующим образом:

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

Здесь ${\displaystyle E_{0}}$  — стандартный электродный потенциал процесса, ${\displaystyle a_{Hg}}$  — активность ионов Hg₂²⁺ в растворе. Поскольку каломель является малорастворимым соединением, активность ионов Hg₂²⁺ связана с активностью хлорид-ионов через величину произведения растворимости K_sp:

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

С учётом этого уравнение Нернста может быть записано следующим образом:

${\displaystyle E=E_{{\text{Hg}}_{2}^{2+}/{\text{Hg}}}^{0}+{\frac {RT}{2F}}\ln K_{\text{sp}}-{\frac {RT}{2F}}\ln a_{{\text{Cl}}^{-}}^{2}}$

Потенциал каломельного электрода зависит, таким образом, только от температуры и активности хлорид-ионов. На практике обычно используется насыщенный раствор KCl; в этом случае потенциал насыщенного каломельного электрода зависит только от температуры и составляет 0.2412 В при 25 °C.

Достоинством насыщенных каломельных электродов является хорошая воспроизводимость потенциала. Работоспособны при температурах до 80 °C; при более высоких температурах начинается разложение каломели. Ввиду токсичности ртути, содержащейся в каломельных электродах, в настоящее время они применяются сравнительно редко.

См. также

• Водородный электрод
• Хлорсеребряный электрод

Литература

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