Протекание электрохимического процесса сопряжено с обменом заряженными частицами между двумя фазами, у которых происходит перераспределение электрических зарядов и, следовательно, возникает скачок электрического потенциала на границе раздела фаз. Появление скачков потенциалов является следствием стремления всякой системы к термодинамическому равновесию.[ ...]
Рассмотрим явление возникновения скачка потенциала на примере цинкового электрода в растворе сульфата цинка.[ ...]
При опускании металлической пластинки в раствор своих ионов металл и раствор начинают взаимодействовать, в результате чего происходит переход ионов металла в раствор и обратно.[ ...]
Такой переход ионов металла в раствор будет иметь место до тех пор, пока энергии ионов металла на электроде и в растворе не выравняются, т. е. не сравняются значения соответствующих электрохимических потенциалов. При этом в системе устанавливается динамическое равновесие, при котором переход ионов цинка в раствор продолжается, но одновременно и с той же скоростью происходит обратный их переход из раствора в твердую фазу.[ ...]
При равенстве скоростей прямого и обратного процессов состояние электрода и раствора не изменяется и электрод находится в равновесии с раствором.[ ...]
У поверхности отрицательно заряженного электрода возникает обкладка из положительно заряженных ионов и, следовательно, скачок электрического потенциала (рис. 3.1) [53].[ ...]
Скачки потенциалов на границе электрод—раствор могут возникать и в тех случаях, когда ионы материала электрода не участвуют в переносе зарядов. Поверхность некоторых металлов (платина, золото и др.), имеющих прочную кристаллическую решетку, может не посылать свои ионы в раствор, а адсорбировать молекулы, атомы и ионы веществ, способных окисляться или восстанавливаться, т. е. отдавать или приобретать электроны. Так, например, если погрузить платину в раствор, содержащий ионы водорода, и продувать через раствор водород, то на поверхности платины возможно протекание реакции: 2Н+ + 2е- -Н2. Это так называемый водородный электрод.[ ...]
Возможны случаи, когда обе формы (окисленная или восстановленная) находятся в растворе. Например, если опустить платину в раствор соли трехвалентного железа РеС13, не содержащий восстановителей, то источником электронов для протекания реакции восстановления (Ре3+- -е->-Ре2+) будет поверхность платины, которая получает избыточный положительный заряд, а раствор — отрицательный.[ ...]
Заряженная поверхность электрода вместе с прилегающими к нему противоположно заряженными ионами образует двойной электрический слой (ДЭС).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Распределение положительных ионов (а) и скачка потенциала (б) у отрицательно заряженного электрода |
 |
| Строение ДЭС при специфической адсорбции катионов (а) и анионов (б) |
 |
| Изменение потенциала в ДЭС при специфической адсорбции катионов (а) и анионов (б) |
|
| Схема установки по измерению потенциалов |
|
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Электродные потенциалы |