3.6 Συμβολισμός ημιστοιχείου - Μερικά τυπικά ηλεκτρόδια ημιστοιχείων

Ηλεκτροχημικό ημιστοιχείο (ηλεκτρόδιο) είναι το σύστημα ενός στοιχείου Μ και των ιόντων του σε ισορροπία, η οποία μπορεί να γραφεί με τη μορφή:
Οξειδωτική μορφή του Μ  + xe-  αναγωγική μορφή του Μ
ΜΧ+(aq) + xe-  Μ(s)

Το ηλεκτροχημικό ημιστοιχείο συμβολίζεται γράφοντας αριστερά το ηλεκτρόδιο του στοιχείου στη φάση στην οποία βρίσκεται (στερεή ή αέριο με στερεή φάση του αδρανούς ηλεκτροδίου π.χ. λευκόχρυσου Pt), στη συνέχεια μια κάθετη γραμμή ( / ) και τα ιόντα του στοιχείου.

Έτσι στο στοιχείο Daniell, το ημιστοιχείο της ανόδου, που αποτελείται από μεταλλική ράβδο Zn βυθισμένη σε διάλυμα ιόντων του,  γράφεται:
Zn(s) / Zn2+(aq)
και το ημιστοιχείο της καθόδου, που αποτελείται από μεταλλική ράβδο Cu βυθισμένη σε διάλυμα ιόντων του,  γράφεται:
Cu(s) / Cu2+(aq)

    • Για να αποδίδει ικανοποιητικά ένα ηλεκτρόδιο πρέπει να είναι ηλεκτροχημικά αντιστρεπτό.
    • Δηλαδή εάν μια αντίδραση πραγματοποιείται αυθόρμητα προς μία κατεύθυνση, τότε εάν εφαρμόσουμε τάση μεγαλύτερη από το δυναμικό του ηλεκτροδίου, η αντίδραση πρέπει ποσοτικά να μπορεί να αντιστραφεί.
    • Μερικά ηλεκτρόδια δεν είναι πλήρως αντιστρεπτά, διότι δημιουργούνται δευτερεύουσες αντιδράσεις σ’ αυτά.
    • Υπάρχουν ηλεκτρόδια διαφόρων τύπων. Δύο πιο συνηθισμένοι τύποι, που συμπεριφέρονται αντιστρεπτά είναι: τα ηλεκτρόδια τύπου Ι και τύπου ΙΙ.

    Ηλεκτρόδια τύπου Ι:
    Είναι αυτά που αποτελούνται από μία ράβδο μετάλλου, ή μία ράβδο αερίου που είναι προσροφημένο σε μια αδρανή ράβδο (Pt), βυθισμένη μέσα σε διάλυμα που περιέχει ιόντα μετάλλου ή του αερίου σε ισορροπία. Ή μία ράβδο αδρανούς μετάλλου (Pt) βυθισμένη σε διάλυμα ιόντων ίδιου τύπου, οξειδωμένης – αναγμένης μορφής. Μερικά τέτοια ηλεκτρόδια είναι:

    • Μετάλλου / διαλύματος ιόντων του (π.χ. Zn(s) / Zn2+(aq))
    • Αερίου / διαλύματος ιόντων του (π.χ. Η2(g) Pt / H+(aq))
    • Αδρανές μέταλλο / διαλύματος ιόντων ίδιου τύπου οξειδωμένης-αναγμένης μορφής (π.χ. Pt / Fe3+(aq) , Fe2+(aq))

     

    Ηλεκτρόδια τύπου IΙ:
    Είναι αυτά που αποτελούνται από ένα μέταλλο βυθισμένο μέσα σε διάλυμα ενός δυσδιάλυτου άλατος. Μερικά τέτοια ηλεκτρόδια είναι:

    • Ηλεκτρόδιο καλομέλανος (Hg / Hg2Cl2 , Cl-)
    • Ηλεκτρόδιο αργύρου (Ag / AgCl , Cl-)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Αρχή Σελίδας