¿Cuál es el potencial del electrodo?

El potencial de electrodo o potencial de electrodo de un metal es una diferencia de potencial que ocurre en la interfaz metal-solución cuando un metal se sumerge en una solución de electrolito como resultado de la interacción de los átomos de iones metálicos superficiales ubicados en los nodos de una red cristalina con polar. moléculas de agua orientadas hacia la superficie del electrodo... Esto se debe a la formación de una doble capa eléctrica, es decir, una distribución asimétrica de partículas cargadas en el límite.

El fenómeno de disolución de metales en electrolitos se utiliza en fuentes químicas de electricidad. Una placa de metal ahumada en una solución de su propia sal, de una forma u otra, tiende a disolverse en ella. Esta tendencia a veces se denomina elasticidad de disolución del metal.

Una placa de zinc sumergida en una solución de sulfato de zinc ZnTAKA4 aporta partículas de zinc a la solución en forma de iones cargados positivamente.Debido a que los átomos rosas salen en forma de iones cargados positivamente, se forma un exceso de electrones libres en la placa de zinc y se carga negativamente, y se forma un exceso de iones positivos en la capa de líquido cerca de la superficie. del zinc, y por lo tanto esta capa está cargada positivamente. De esta forma, en la interfase entre el líquido y el metal surge una doble capa eléctrica de cargas de signo opuesto espacialmente separadas.

Estas cargas se opondrán al paso posterior del metal a la solución: las placas negativas retienen el ion metálico positivo y la carga positiva del electrolito empuja al ion metálico hacia la placa. En otras palabras, el campo eléctrico de la doble capa en la interfaz metal-líquido contrarresta la transición adicional de los iones metálicos a la solución.Se establece un equilibrio entre las fuerzas de la tendencia del metal a disolverse, de naturaleza química, y las fuerzas eléctricas que se oponen.

Diagrama de la formación de una doble capa eléctrica en la interfase entre un metal y un electrolito

Así, debido a la disolución en el electrolito, el electrodo metálico adquiere un determinado potencial de electrodo (es decir, electroquímico) con respecto al electrolito, que depende del material del electrodo y de la composición del electrolito.

Sin embargo, los potenciales de electrodo pueden ser positivos. Esto sucede en los casos en que los iones positivos de la solución pasan al electrodo, cargándolo positivamente, y la capa de electrolito, negativamente, por ejemplo, cuando una placa de cobre se sumerge en una solución suficientemente concentrada de sulfato de cobre (CuSO)4).

La doble capa eléctrica se puede comparar con un condensador, una de cuyas placas es la superficie metálica y la otra es una capa de iones en solución sobre la superficie metálica. Entre las placas con carga opuesta y hay una diferencia, o salto, en el potencial.

El salto de potencial en la interfase electrodo-solución puede servir como medida de la capacidad redox del sistema. Sin embargo, es imposible medir tal salto de potencial o, de manera equivalente, la diferencia de potencial entre las dos fases. Pero puedes medir e. etc. c) elementos compuestos por los electrodos que nos interesan y algún electrodo (el mismo en todos los casos), cuyo potencial se supone condicionalmente cero.

Se ha medido, etc. c) caracterizará la capacidad redox del electrodo que nos interesa en relación con algún cero condicional. El valor así obtenido se denomina potencial interno del metal.

Para medir el potencial de electrodo de cualquier metal, es necesario colocar un segundo electrodo en el electrolito, que a su vez tendrá un potencial de electrodo determinado, dependiendo de su material. Por lo tanto, solo se puede medir directamente la suma algebraica de dos potenciales de electrodo.

Por esta razón, los potenciales de electrodo de varios materiales se determinan con respecto a un patrón (un electrodo de hidrógeno, cuyo potencial se suele tomar como cero.

También se pueden utilizar para la medición otros electrodos de referencia cuyo potencial en relación con el electrodo estándar de hidrógeno se conoce. Este potencial también se encuentra en base a la medición de e. etc. c) un circuito compuesto por un electrodo de referencia seleccionado y un electrodo de hidrógeno estándar.

Si el electrodo estudiado conectado a un electrodo de hidrógeno estándar es negativo, entonces se le asigna el signo » -» al potencial interno, de lo contrario, el signo «+».

Por ejemplo, el potencial de electrodo de zinc -0,76 V, cobre +0,34 V, plata +0,8 V, medido de esta manera en una solución de la sal metálica correspondiente, se determina restando el potencial más negativo del potencial en -positivo.

Si se colocan dos placas de metal con diferente potencial de electrodo en el electrolito correspondiente, por ejemplo, en una solución de ácido sulfúrico (H2SO4) se coloca zinc (Zn) y cobre (Cth), entonces un voltímetro conectado a estas placas mostrará un voltaje entre ellos un poco más de 1 V.

Este voltaje, en este caso llamado e. etc. C. El par galvánico se debe a la diferencia de potencial de electrodo del cobre, que tiene un potencial positivo pequeño, y el zinc, que tiene un potencial negativo significativo. Tal dispositivo es la celda galvánica más simple: la celda de Volta.

En una celda galvánica, la energía química se convierte en energía eléctrica y con su ayuda es posible realizar un trabajo eléctrico debido a la energía de una reacción química.

Medida de e. etc. c) las celdas galvánicas deben producirse en ausencia de corriente en el circuito de la celda. De lo contrario, el e medido. etc. será menor que el valor definido como la diferencia entre los potenciales de equilibrio de los dos electrodos… De hecho, una cierta concentración de electrones en los electrodos corresponde al potencial de equilibrio: cuanto más positivo es más bajo, más negativo es más alto. En consecuencia, la estructura de esa parte de la doble capa que está en solución también es diferente.

Medida de e. etc. conuna celda sin flujo de corriente generalmente se produce mediante el método de compensación. Para aplicarlo, es necesario tener algunos estándar, etc. con El llamado elemento normal sirve como tal estándar. Lo más común es que utilicen el elemento normal de mercurio-cadmio de Weston, p. etc. con. que es igual a 1.01830 V a 20 ° C.