Металдық электродтар

Металдық электродтарды активті және инертті деп бөледі. Активті металдық электродтарды қайтымды тотығу-тотықсыздану жүйелердің тотықсызданған түрін түзе алатын металдардан (Ag, Pb, Cu, Cd) жасайды. Бұндай электродтардың потенциалдары олардың ерітінділеріндегі өз иондарының активтіктерінің функциясымен анықталады, мысалы, индикаторлы күміс электроды(Ag⁺+ē⇆Ag) үшін:

Бұндай электродтар бірінші реттік электродтар деп аталады.

Күміс иондарымен аз еритін қосылыс (AgCl, AgBr) түзетін иондар қатысында электродтың потенциалы анионның активтігіне байланысты болады. Мысалы, ерітіндіде хлорид-иондары болса, күміс электродының потенциалы хлорид-ионның активтігіне байланысты болады:

, бұндағы

 

Бұл электродты хлорид-ионын анықтауда қолдануға болады. Бұндай электродтарды екінші реттік электродтар деп атайды.

Инертті металдық электродтарды бағалы металдардан (Pt, Au) жасайды. Олар тотықсызданған түрінен тотыққан түріне электрондарды тасымалдайды. Олардың потенциалдары жартылай реакциялардың тотыққан және тотықсызданған түрлерінің активтіктерінің қатынасымен анықталатындықтан оларды тотығу-тотықсыздану титрлеуіндегі соңғы нүктені тіркеу үшін қолданады.

Потенциометриялық әдіс электрод потенциалының ерітіндіде жүрген тотығу-тотықсыздану жүйесінің құрамына кіретін компоненттердің активтік концентрациясына тәуелділігіне негізделген.

Электрод потенциалын анықтайтын жүйенің тотыққан (О_х) және тотықсызданған (Red) түрі де ерітіндіде жүруі мүмкін. Мысалы;

Бұл жағдайда тотығу-тотықсыздану потенциалын анықтайтын электрод ретінде ерітіндімен әрекеттеспейтін металдарды пайдаланады.

Мұндай электрод ролін, бұрын айтып кеткеніміздей Pt атқарады. Нернст теңдігі бойынша:

 

 

Осы мәндерді ескерсек:

 

Бұндағы:

Е⁰¹ – формальды потенциал. Электродтың өзі потенциал анықтайтын жүйенің бір компоненті болуы мүмкін. Мысалы, Ag-пластинкасын өзінің тұзына салса, металл мен Ag ионының арасында алмасу реакциясы жүреді:

 

 

Таза металдың активтігі 1–ге тең екенін ескерсек, бұл жүйе үшін Нернст теңдігі былай жазылады:

 

 

Металл (электрод) өзінің суда нашар еритін тұзының қаныққан ерітіндісіне салынса, оның потенциалы сол тұздың құрамына кіретін анионның активтік концентрациясына тәуелді болады. Сынап электродын бір валентті сынап хлоридінің қаныққан ерітіндісіне салса оның потенциалы:

Бір валентті сынап иондарының концентрациясы ерітіндідегі хлор иондарының мөлшеріне тәуелді:

 

Осыған байланысты

 

Потенциалы анықталатын реакция:

Сондықтан:

Мұндай электродтың потенциалы, хлор ионының белгілі концентрациясында, тұрақты мән болғандықтан, бұны салыстырмалы электрод ретінде қолданады.