Электродный потенциал. 
Электрохимическая система

Для обозначения электродного потенциала используется буква ф с индексом, в числителе которого записывается окисленная форма вещества, участвующего в электродной окислительно-восстановительной реакции, а в знаменателе — восстановленная форма этого вещества. Например, для реакции окисления цинка

потенциал электрода будет записываться следующим образом: ф_7п".

Электрод — электропроводящая фаза (металл, полупроводник), находящаяся в контакте с электролитом.

В любой электрохимической системе имеются два электрода.

Анодом называется электрод, на поверхности которого идет процесс окисления.

Катодом называется электрод, на поверхности которого идет процесс восстановления.

Электрохимическая система устроена так, что процессы окисления и восстановления пространственно разделены, а передача электронов от восстановителя к окислителю осуществляется через внешнюю цепь. При такой организации системы процессы называются электро химическими (электродными) процессами.

Электродные процессы подразделяются на две категории.

• 1. Процессы, протекающие самопроизвольно (АС < 0), в ходе которых химическая энергия реакции преобразуется в электрическую энергию тока во внешней цепи. Эти процессы называются гальваническими процессами, а соответствующие им электрохимические системы называются гальваническими элементами.
• 2. Процессы, протекающие несамопроизвольно (АС > 0) под действием внешнего источника энергии, называются процессами электролиза, а соответствующие им электрохимические системы — электролизерами. В ходе электролиза электрическая энергия внешнего источника тока преобразуется в химическую энергию продуктов реакции.

В гальванических элементах окисление — процесс самопроизвольный, поэтому на аноде образуется избыток электронов и анод заряжен отрицательно, а на катоде электроны связываются окислителем, и катод заряжен положительно.

При электролизе электроны отрываются от анода внешним источником тока и анод заряжен положительно, а на катод они «нагнетаются», и катод заряжен отрицательно.

Схема электрохимической системы приведена на рис. 16.2. Здесь М₁ и М₃ — это металлы электродов, М₂ — металл проводника внешней цени, Ь₁

Рис. 16.2. Схема электрохимической системы:

1,3 — электроды; 2 — пористая полупроницаемая перегородка; 4 — внешний источник постоянного тока или гальванометр; 5 — границы раздела фаз; знаки зарядов электродов указаны для гальванического элемента и Ь₉ — жидкие электролиты, 1 — направление электрического тока, е — направление движения электронов.

В электрохимии существует специальная форма записи электродных процессов. В этой форме поверхности раздела фаз обозначаются прямыми вертикальными чертами |, диффузионный контакт растворов (на рисунке позиция 2) — двумя вертикальными чертами ||. Запись начинают с анода. Покажем запись электрохимической системы на примере. Если принять, что М, — цинк, М₂ — медь, М₃ — кадмий, Г, — раствор нитрата цинка, Ь₂ — раствор нитрата кадмия, то условная запись такой электрохимической системы будет иметь вид