Pt│Zn (Hg)│ZnSO4│Zn (Hg)│Pt

a1 a2

На обеих границах раздела металл – раствор идут процессы

Zn2++2e-(Hg)=Zn (Hg)

Условие равновесия на левом электроде

(1.2.11)

или

(1.2.12)

откуда

(1.2.13)

Из аналогичного равновесия на правом электроде получаем

(1.2.14)

На границах платины с амальгамами наблюдаются равновесия

e- (Pt)=e- (Ам1) и e- (Ам2)= e- (Pt)

Из условий равновесия и легко получить выражения для гальвани-потенциалов на этих двух границах:

и

электрохимический потенциал равновесие пурбе

Так как изменение состава амальгамы приводит к изменению химического потенциала электрода (т.е. ), то . Суммируя все гальвани-потенциалы в рассматриваемой цепи, получаем для ЭДС следующее простое выражение:

(1.2.15)

Рассмотрим теперь концентрационные цепи, которые содержат два раствора одинакового состава, но различной концентрации. Цепь с переносом можно построить следующим образом:

М│Мυ+ Аυ-¦ Мυ+ Аυ-│М

as(1) as(2)

где оба электрода 1-ого рода обратимы по катионам Мz+. Из условия равновесия по левой границе

или (1.2.16)

получаем для гальвани-потенциала :

(1.2.17)

Аналогично для гальвани-потенциала на правой границе имеем

(1.2.18)

Сумма этих гальвани-потенциалов равна

(1.2.19)

Чтобы получить разность потенциалов на концах цепи, к сумме гальвани-потенциалов нужно прибавить диффузионный потенциал на границе двух растворов .

Для рассматриваемой системы:

(1.2.20)

Если предположить, что концентрации двух растворов отличаются не очень сильно или оба раствора достаточно разбавлены и, следовательно, можно принять постоянство чисел переноса в переходной зоне на границе двух растворов, то из уравнения (1.2.20) находим

(1.2.21)

Складывая уравнения (1.2.19) и (1.2.21) и заменяя при этом z+=n/υ+ и │z -│=n/υ- получаем для разности потенциалов на концах цепи:

(1.2.22)

где - активность соли; - средняя активность.