Cтраница 3
Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ устанавливает закон действия масс. Частная формулировка этого закона была дана Н. Н. Бекетовым в 1865 г., который изучал влияние давления газообразного водорода на скорость вытеснения им металлов из раствора солей. [31]
Для этого употребляют так называемый нормальный водородный электрод, представляющий собой пару 2Н / Н2 при концентрации ( точнее, активности) Н, равной 1 г-ион / л, и давлении газообразного водорода, равном 1 атм. В раствор по трубке 4 пропускают химически чистый водород, который, соприкасаясь с платиновым электродом, адсорбируется мелкодисперсной платиновой чернью. Поэтому электрод действует так, как если бы он был сделан из водорода. [32]
Так как до сих пор не существует методов измерения абсолютных величин потенциалов, то в качестве потенциала сравнения, условно принятого за нуль, выбран потенциал нормального водородного электрода: [ Н ] в растворе H2SO4 1 моль / л и давление газообразного водорода 101 325 Па. По отношению к этому стандартному электроду измеряют потенциалы различных электродов. [33]
Так как до сих пор не существует методов измерения абсолютных величин потенциалов, то в качестве потенциала сравнения, условно принятого за нуль, выбран потенциал нормального водородного электрода; [ Н ] в растворе Н 2SO4 1 г-идн / л и давление газообразного водорода 1 атм. [34]
Водородный электрод представляет собой платинированную платиновую пластину, насыщенную водородом, находящуюся в растворе, содержащем ионы водорода. В стандартном водородном электроде давление газообразного водорода равно 1 атм, активность ионов водорода а н также равна единице. [35]
Практически приготовление водородного электрода представляет значительные трудности. Нелегко добиться, чтобы давление газообразного водорода при насыщении платины равнялось точно 1 атм. Получение же водорода высокой степени чистоты связано со значительным усложнением аппаратуры и самого процесса работы. Поэтому на практике чаще применяется более простой каломельный электрод, обладающий устойчивым и отлично воспроизводимым потенциалом. [36]
Стремлению к ионизации водорода противодействует осмотическое давление уже имеющихся Н, которые, нейтрализуя свой заряд отрицательным зарядом электрода, стремятся выделиться в виде свободного водорода. Образуется равновесие, которое поддерживается давлением газообразного водорода, с одной стороны, и осмотическим давлением уже имеющихся в растворе Н, с другой. [37]
Однако в практических схемах измерения рН водородный электрод обладает значительными недостатками: он неудобен уже тем, что для пользования им требуется отдельная емкость ( баллоны) с водородом или генератор последнего с очистительным оборудованием. Кроме того требуется обязательное поддержание постоянства давления газообразного водорода в растворе; водородным электродом нельзя пользоваться в присутствии окисляющих веществ, а также в присутствии восстановителей. [38]
Однако водородный электрод обладает значительными недостатками: он неудобен уже тем, что для пользования им требуется отдельная емкость ( баллоны) с водородом или генератор водорода с очистите льным оборудованием. Кроме того, требуется обязательное поддержание постоянства давления газообразного водорода в растворе. [39]
Проникновение водорода в сталь оценивается также помещением в раствор полых стальных капсул, внутреннее пространство которых сообщается с манометром [158], регистрирующим эффект сквозной диффузии водорода. При наводороживании в данной среде между листами создается давление газообразного водорода, вызывающее их вспучивание. [40]
Это уравнение точнее, чем ( 2 - 2), отражает влияние на потенциал повышения температуры среды. Существенное влияние на величину потенциала водородного электрода оказывает давление газообразного водорода, появляющегося вследствие термической диссоциации воды при ее подогреве. [41]
Таким образом, рН любого раствора можно найти, определив в нем потенциал водородного электрода. Следует отметить, что величина потенциала электрода зависит от давления газообразного водорода, насыщающего электрод. Сказанное выше справедливо для того случая, когда это давление равно 1 атм. [42]
Это новое значение концентрации адсорбированных атомов водорода не соответствует давлению молекулярного газообразного водорода, которое остается неизменным. Следовательно, замедленная молизация нарушает равновесие между адсорбированным и газообразным водородом. В то же время теория замедленной рекомбинации постулирует сохранение равновесия между адсорбированными водородными атомами и ионами водорода. Полагают поэтому, что формула Нернста ( ХХ-42) для обратимого водородного электрода применима также и в случае катодного вы: деления водорода, особенно при не слишком большом удалении от состояния равновесия. [43]
Если ан в растворе равна 1 моль / л, а давление газообразного водорода равно 101 3 кПа, такой электрод называют стандартным водородным электродом. [44]
Заряд платиновой пластины зависит от парциального давления водорода, концентрации ионов водорода в растворе и температуры. Потенциал водородного электрода при концентрации ( активности) в растворе ионов Н, равной 1 моль / л, давлении газообразного водорода в 101325 Па и при температуре 25 С ( стандартные условия) принят равным нулю. [45]