Die Silber/Silberchlorid-Elektrode (Ag/AgCl) ist eine weit verbreitete Referenzelektrode in der Elektrochemie, die für ihre Stabilität und Reproduzierbarkeit bekannt ist.Sie besteht aus einem mit Silberchlorid (AgCl) beschichteten Silberdraht, der in eine mit Kaliumchlorid (KCl) und Silberchlorid gesättigte Lösung getaucht ist.Die Elektrode funktioniert auf der Grundlage der Redoxreaktion zwischen Silber- und Chloridionen, und ihr Potenzial ist gut definiert und konsistent, was sie zu einer zuverlässigen Referenz für die Messung anderer elektrochemischer Potenziale macht.Das Standardpotenzial der Ag/AgCl-Elektrode beträgt etwa +0,197 V in Bezug auf die Standard-Wasserstoffelektrode (SHE) bei 25 °C.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Zusammensetzung und Struktur der Elektroden:
- Die Ag/AgCl-Elektrode besteht aus einem Silberdraht (Ag), der mit einer Schicht aus festem Silberchlorid (AgCl) überzogen ist.
- Diese Einheit wird in eine mit Kaliumchlorid (KCl) und Silberchlorid (AgCl) gesättigte Lösung getaucht, die eine stabile Chloridionenkonzentration gewährleistet.
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Notation der Zelle:
- In der elektrochemischen Zellnotation wird die Ag/AgCl-Elektrode wie folgt dargestellt Ag | AgCl | KCl(1M) .
- Diese Schreibweise bezeichnet die Bestandteile der Elektrode: den Silberdraht (Ag), die Silberchloridbeschichtung (AgCl) und die Kaliumchloridlösung (KCl).
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Halbzellenreaktion:
- Die grundlegende Redoxreaktion an der Ag/AgCl-Elektrode ist:
- [
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\text{AgCl(s)} + e^- \rightleftharpoons \text{Ag(s)} + \text{Cl}^-(\text{sat'd}) ]
- Diese Reaktion beschreibt die Reduktion von Silberchlorid zu metallischem Silber und Chlorid-Ionen, die reversibel ist und das Elektrodenpotential bestimmt. Elektrodenpotential:
- Das Standardpotential der Ag/AgCl-Elektrode beträgt
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+0.197 V in Bezug auf die Standard-Wasserstoffelektrode (SHE) bei 25°C.
- Dieses Potenzial ist stabil und reproduzierbar und macht die Ag/AgCl-Elektrode zu einer zuverlässigen Referenz für elektrochemische Messungen.
- Anwendungen und Bedeutung
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: Die Ag/AgCl-Elektrode wird häufig als Referenzelektrode in verschiedenen elektrochemischen Anwendungen verwendet, darunter pH-Messungen, potentiometrische Titrationen und Korrosionsstudien.
- Ihre Stabilität, die einfache Vorbereitung und das gleichbleibende Potenzial machen sie zu einer bevorzugten Wahl in Labor und Industrie.
- Vergleich mit anderen Referenzelektroden
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: Die Ag/AgCl-Elektrode wird oft mit der Kalomel-Elektrode (Hg/Hg₂Cl₂), einer anderen gängigen Referenzelektrode, verglichen.
- Die Kalomel-Elektrode hat zwar ein etwas höheres Potenzial (+0,241 V vs. SHE), doch wird die Ag/AgCl-Elektrode in vielen Anwendungen bevorzugt, da sie ungiftig und einfach zu handhaben ist.
- Aufbau und Wartung
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Die Elektrode wird durch elektrochemische Beschichtung eines Silberdrahtes mit AgCl hergestellt, der dann in eine KCl-Lösung gelegt wird.
| Eine ordnungsgemäße Wartung, bei der z. B. sichergestellt wird, dass die KCl-Lösung gesättigt und frei von Verunreinigungen bleibt, ist für die Aufrechterhaltung der Leistung und Genauigkeit der Elektrode von wesentlicher Bedeutung. | Wenn man diese Schlüsselpunkte versteht, kann man die Bedeutung der Ag/AgCl-Elektrode bei elektrochemischen Messungen und ihre Rolle als zuverlässige Referenz in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen schätzen. |
|---|---|
| Zusammenfassende Tabelle: | Aspekt |
| Einzelheiten | Zusammensetzung |
| Mit AgCl beschichteter Silberdraht, eingetaucht in eine mit KCl und AgCl gesättigte Lösung. | Notation der Zellen |
| Ag | Halbzellenreaktion |
| AgCl(s) + e- ⇌ Ag(s) + Cl-(sat'd) | Standard-Potential |
| +0,197 V gegen SHE bei 25°C | Anwendungen |
| pH-Messungen, potentiometrische Titrationen, Korrosionsstudien. | Vorteile |
Stabil, reproduzierbar, ungiftig, leicht zu handhaben. Wartung Halten Sie die KCl-Lösung gesättigt und frei von Verunreinigungen.
