Окислительно-восстановительный элемент

Окисли́тельно-восстанови́тельный элеме́нт — это гальванический элемент, состоящий из двух инертных (обычно платиновых) электродов, опущенных в растворы солей с определенным окислительно-восстановительным потенциалом. Для этого элемента характерно то, что катионы и анионы, изменяя свой заряд, не выделяются на электродах и не появляются в растворе путём перехода вещества из электрода в раствор.

Например, одним из электродов окислительно-восстановительного элемента может служить платиновая пластинка, погруженная в раствор, содержащий ионы двух- и трехвалентного железа, другим электродом — платиновая пластинка в растворе, содержащем ионы двух- и четырёхвалентного олова. Схема этого элемента имеет вид: [math]\displaystyle{ \mathsf{Pt | Fe^{3+}, Fe^{2+} || Sn^{4+}, Sn^{2+} | Pt} }[/math]
При этом электрод в системе [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe^{3+}, Fe^{2+}} }[/math] получает положительный заряд и притягивает анионы из раствора, в результате на поверхности электрода образуется двойной электрический слой с определенным скачком потенциала. Этот электродный потенциал зависит от концентрации ионов [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe^{3+}} }[/math] и [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe^{2+}} }[/math]. Знак потенциала и его величина определяются относительно стандартного водородного потенциала.

Соединив электрод [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe^{3+}, Fe^{2+} | Pt} }[/math] с электродом [math]\displaystyle{ \mathsf{Sn^{4+}, Sn^{2+} | Pt} }[/math], имеющим меньший положительный потенциал, чем электрод [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe^{3+}, Fe^{2+} | Pt} }[/math] получим окислительно-восстановительный элемент, при действии которого на электроде [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe^{3+}, Fe^{2+} | Pt} }[/math] будет идти реакция восстановления и электроны будут поступать из электрода в раствор. На электроде [math]\displaystyle{ \mathsf{Sn^{4+}, Sn^{2+} | Pt} }[/math] идет реакция с отдачей электронов электроду и увеличением заряда катиона, то есть протекает реакция окисления (ЭДС этого элемента больше нуля).

См. также

• Гальванические элементы
• Электрохимия
• Окислительно-восстановительные реакции
• Электродный потенциал

Литература

Герасимов Я.И. Курс физической химии в 2-х томах: Том 2. - М.: Химия, 1973. - 624 с.