Электродные потенциалы на границе металл раствор

Излагается теория двойного слоя на границе металл—раствор и механизм возникновения скачка потенциала на этой границе. Обсуждается поведение металлических электродов в условиях протекания внешнего тока па основе общей теории кинетики электродных процессов. Детально рассматриваются кинетические закономерности процессов катодного выделения водорода, электрохимического восстановления кислорода и ионизации металлов. Выведены выражения, определяющие коррозионное поведение металлов в условиях их саморастворения для случая идеально однородной поверхности и при ее дифференциации на анодную и катодную зоны. [c.2]

Электрохимическая реакция является суммой отдельных электродных реакций, каждая из которых обусловливает скачок потенциала на границе металл — раствор. [c.292]

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА НА ГРАНИЦЕ МЕТАЛЛ — РАСТВОР [c.129]

Теория Нернста приводит к ошибочному выводу о независимости стандартного электродного потенциала от природы растворителя, поскольку величина Р не является функцией свойств растворителя. Нельзя также считать правильным первое положение теории, поскольку скачок потенциала на границе металл — раствор не совпадает с электродным потенциалом, а представляет его часть. В электродный потенциал входят некоторые величины, характеризующие специфическую адсорбцию ионов на поверхности металла, а также работу выхода иона из данного металла. Недостатком теории Нернста является и то, что понятие об электролитической упругости растворения металла не имеет определенного физического смысла. Все это привело к необходимости пересмотра теории возникновения электродного потенциала. [c.164]

Разность, или скачок, потенциалов на границе металл — раствор зависит от активности катионов металла в растворе, или, другими словами, каждому значению активности катионов металла в растворе соответствует определенное значение равновесного скачка потенциалов. Они называются электродными потенциалами, а их значения определяются относительно стандартного водородного электрода, принятого в качестве эталона, потенциал которого, называемый стандартным или нормальным, условно принимается равным нулю. [c.159]

Ввиду того что абсолютные электродные потенциалы входят в выражение электродвижущей силы с противоположными знаками, они могут быть заменены величинами, отличающимися от них постоянным слагаемым. Вместо абсолютного электродного потенциала, равного скачку потенциала на границе металл -раствор, удобно использовать ЭДС элемента, содержащего кроме данного металла и раствора еще и другой электрод, который во всех случаях должен быть одним и тем же. В качестве такого электрода сравнения принят стандартный водородный электрод, принцип действия которого будет рассмотрен в дальнейшем. [c.234]

Повышение концентрации электролита сопровождается изменением ij/]-потенциала (см. 174). Поскольку при выделении водорода электродный потенциал имеет отрицательный знак, то из рис. 171 видно, что с ростом концентрации раствора i i становится более положительным. В соответствии с (187.2) перенапряжение при этом возрастает. Аналогичным образом можно проследить влияние на перенапряжение адсорбции поверхностью электрода ПАВ. При адсорбции катионов фх-потенциал становится более положительным по сравнению с его значением в отсутствие ПАВ в расгворе (см. рис. 172), что сопровождаете ростом перенапряжения. Адсорбция анионов снижает перенапряжение. При адсорбции катионов П. В действует как ингибитор — замедлитель электрохимической реакции, при адсорбции анионов — как активатор. Значительным активирующим действием обладают, например, ионы СГ и 1 . Адсорбция ПАВ на границе металл — раствор происходит в определенной для каждого вещества области потенциалов. Поэтому влияние ПАВ на перенапряжение отмечается только тогда, когда потенциал электродного процесса находится в области адсорбции ПАВ. [c.513]

Величина и знак электродного потенциала. Скачок потенциала на границе металл — раствор, как и разность потенциалов между двумя точками, находящимися в различных фазах, экспериментально измерить невозможно. Можно измерить лишь ЭДС электрохимического элемента. Иначе говоря, опытным путем можно определить только относительные величины так называемых электродных потенциалов, т. е. ЭДС цепи, составленной из данного электрода и некоторого стандартного электрода, потенциал которого условно принимается равным нулю. Таким стандартным электродом, или электродом сравнения, является обратимый водородный электрод, в котором газообразный водород находится при давлении 101,3 кПа [c.248]

А. Н. Фрумкиным было показано, что образование двойного электрического слоя на границе металл/раствор обусловлено величиной и знаком разности потенциалов между металлом и раствором и, когда заряд электрода по отношению к раствору становится равным нулю, двойной ионный слой исчезает. Электродный потенциал такого электрода (с нулевым [c.427]

Обратимый электродный потенциал металла, возникающий на границе металл—раствор вследствие перехода катионов металла из одной фазы в другую и препятствующий дальнейшему протеканию этого процесса, может служить мерой максимальной работы А последнего [c.157]

Следовательно, активность электронов или их химический потенциал служит мерой вероятности образования в растворе свободных электронов и характеристикой восстановительных свойств последнего. Как видно из уравнения (IX.45), разность потенциалов на границе металл — раствор, называемая электродным потенциалом, зависит от активности электронов в растворе антибатно он уменьшается при увеличении активности электронов, т. е. при усилении восстановительных свойств системы. [c.500]

Исходя из этих представлений, В. Оствальд предложил рассматривать скачки потенциала на границах металл — раствор (т. е. фактически гальвани-потенциалы Л ф) в качестве абсолютных электродных потенциалов. Ошибочность такого решения проблемы электродного потенциала состояла в том, что на самом деле электрохимическая цепь, построенная из двух различных металлов, содержит три, а не два гальвани-потенциала, поскольку АЙ Ф О. Следовательно, э. д. с. таких цепей нельзя получить из разности двух гальвани-потенциалов А ф. Даже для ограниченного числа цепей типа [c.114]

Электродный потенциал определяется скачком потенциала на границе металл — раствор. [c.163]

Можно было ожидать, что если движущиеся частицы имеют, например, металлический характер, то величина диффузной части двойного электрического слоя должна равняться скачку потенциала на границе металл — раствор, т. е. термодинамическому потенциалу <р. Однако на самом деле это не так. Опыт показывает, что значение отличается от соответствующих электродных потенциалов. [c.229]

Величина скачка потенциала на границе металл — раствор определяется прежде всего природой металла и раствора. Кроме того, она зависит от температуры, концентрации раствора и других факторов. Поэтому для сравнения электродных потенциалов необходимо выбрать некоторые стандартные условия. Обычно сравнение производят при 25°С = 298 К, 1,013-10 Па в растворе с активностью одноименного иона, равной единице (в 1 М растворе). Абсолютное значение электродного потенциала измерить невозможно, поскольку введение любых измерительных зондов неизбежно приводит к появлению новой контактной разности потенциалов. В связи с этим измеряют разность потенциалом между данным электродом и электродом сравнения, потенциал которого условно принимают равным нулю. В качестве стандартного электрода сравнения используют так называемый стандартный водородный электрод. Электрод изготовляют из губчатой платины с сильно развитой поверхностью (платиновая чернь) и погружают [c.286]

Как известно, общее количество атомов на 1 см идеально гладкой поверхности составляет lO , т. е. в 100 раз больше найденной величины п. Это означает, что для возникновения скачка потенциала на границе металл — раствор порядка одного вольта достаточно, чтобы на этой границе было адсорбировано всего лишь около одного процента от общего числа поверхностных атомов металла. Поэтому установление электродного равновесия между металлом и раствором его ионов, за немногими исключениями, не приносит заметных изменений состава раствора. [c.47]

В гальванических элементах, помимо электродных потенциалов, возникающих на границе металл — раствор, наблюдается еще возникновение небольшого (не превышающего 0,03 в) потенциала по месту соприкосновения двух растворов различной концентрации. Это так называемый диффузионный потенциал. [c.300]

При изучении количественной стороны явлений, наблюдаемых на границе металл — раствор, было установлено, что величина равновесного электродного потенциала ме ме"+ зависит ОТ природы мстэлла, из которого приготовлен электрод, температуры и концентрации ионов металла в растворе соли. Зная эти величины, молено вычислить электродный потенциал по формуле (уравнение Нернста) [c.285]

Строение двойного электрического слоя. Определите его роль в возникновении скачка потенциала на границе металл-раствор и влияние на кинетику электродных процессов. [c.117]

Величина электродного потенциала, возникшая на границе металл—раствор, называется равновесным потенциалом электрода. Зависимость равновесного потенциала электрода от концентрации ионов металла в растворе выражается уравнением Нернста [c.186]

Приравнивая, как и выше, электрическую работу П яР изотермической и обратимой работе перевода ионов от I концентрации с в растворе к концентрации Сд, характеризую-щей формально способность металла посылать свои ионы V в раствор, получим для состояния равновесия на границе металл — раствор то же выражение для электродного потенциала РТ С( [c.117]

Электродный потенциал определяется скачком потенцпала на границе металл — раствор, а э. д. с. электрохимической системы представляет собой разность двух таких скачков потенциала. [c.217]

Первы 1 ирпнцип нельзя считать верным поскольку скачок потенциала на границе металл — раствор в общем случае не совпадает с электродным потенциалом, а представляет собой лишь его некоторую часть. Ошибочно также предположение, что э. д. с. электрохи.мнческой системы всегда равна разности двух гальваин-псзтеициалов. Она определяется не двумя, а тремя скачками потенциала, включая потенциал, возникающий в месте контакта дву.х разных металлов. Таким обра,эом, теорию Нернста нельзя считать теорией электродного потенциала и э. д. с. Это — теория гальвани-потенциала металл — раствор, т. е. того слагаемого электродного потенциала и э. д. с., которое зависит от состава раствора. [c.217]

Второй принцип находится в согласии с вероятным механизмом возникновения равновесного скачка потенциала на границе металл — раствор, хотя обмен ионами не исчерпывает всех возможных п )ичин, приводящих к образованию скачка потенциала на этой границе. Если между электродом и раствором существует равновесие, то электродный потенциал будет мерой изменения изобарно-изотермического нотенциала G соответствующей электродной реакции. При заданной электродной реакции электродный нэтенциал должен быть определенной и постоянной величиной. Как показывает уравнение для электродного нотенциала [c.217]

Представления, аналогичные тем, которые лежат в основе гидра-тационной теории Писаржевского — Изгарышева, были использованы впоследствии в работах других авторов. Так, Герни (1931), рассматривая электродное равновеср.е, применил кинетический метод Батлера и впервые учел возможность туннелирования электронов из металла на ион в растворе. (Сделав некоторые упрощающие допущения о механизме перехода заряда на границе металл — раствор, Герни получил следующее уравнение для равновесного электродного потенциала металла М [c.223]

Нернст полагал, что электродный потенциал металла возникает в результате обмена ионами между металлом и раствором, но в качестве движущих сил этого обмена ионами Нернстом были приняты электролитическая упругость растворения металла Р и осмотическое давление растворенного вещества я. На этой основе им была создана качественная картина возникновения скачка потенциала на границе металл—раствор и количественная зависимость величины скачка этого потенциала для металлических электродов первого рода от концентрации раствора. Из теории Нернста, в частности, следовал вывод о независимости стан-дартньга ( нормальных ) потенциалов электродов от природы растворителя, поскольку величина электролитической упругости растворения Р, определяющая нормальный (или стандартный) потенциал металла, не являлась функцией свойств растворителя, а зависела только от свойств металла. [c.216]

На каждой межфазной границе существует скачок электрического потенциала. Кроме упоминавшихся ранее абсолютных электродных потенциалов 1 5си и ргп, относящихся к границам металл — раствор, существуют контактная разность потенциалов г1зк в месте соприкосновения металлов и так называемый диффузионный потенциал г зд представляющий собой скачок потенциала возле поверхности, разделяющей растворы. [c.233]

Очевидно, что чем выше концентрация соли в растворе, тем меньшей должна быть величина скачка потенциала на границе металл — раствор. Таким образом, она зависит от концентрации раствора. Кроме того, эта величина зависит от температуры и ряда других факторов. Но прежде всего она определяется природой металла. Поэтому для сравнения электродных потенциалов необходимо выбрать некоторые стандартные условия. Обычно сравнение производят при стандартной температуре 25"С (298 К), давлении 1,013-Ю Па и в растворе с активностью одноименного иона, равной единице (в 1М растворе). Абсолютное значение электродного потенциала измерить невозможно, поскольку введение любых измерительных зондов неизбежно приводит к появлению новой контактной разности потенциалов. В связи с этим измеряют разность потенциалов между данным электродом и некоторым электродом сравнения, потенциал которого условно принимают равным нулю. В качестве стандартного электрода сравнения используют так называемый стандартный водородный электрод . Электрод изготовляют из губчатой платины с сильно развитой поверхностью (платиновая чернь) и погружают в раствор кислоты с активностью ионов водорода, равной 1 моль/л. Через раствор пропускают газообразный водород под давлением 1,013Па, который адсорбируется платиной . Электродные потенциалы, измеренные по отношению к водородному электроду в стандартных условиях, называются стап-дартными электродными потепциалами. В зависимости от величины и знака [c.175]

В 1958 г. был основан Институт электрохимии Академии наук СССР. Основатель института — Александр Наумович Фрумкин (1895—1978). Работы А. Н. Фрумкина в основном посвящены поверхностным явлениям и электрохимии. Он развил исследования двойного электрического слоя на границе металл—раствор и в связи с этим изучал адсорбцию ионов, показав, что электрическое поле оказывает влияние на адсорбцию. В 30-х гг. ученый перешел к изучению кинетики электрохимических процессов, вывел ряд закономерностей, объясняющих изменение электродного потенциала от двойного электрического слоя и природы ионов электролита. Результаты этих исследований нашли применение в различных областях народного хозяйства, особенно в промышленности источников тока, и легли в основу ряда современных методов анализа. В Коллоидоэлектрохимическом институте вели исследования и другие видные электрохимики во главе [c.299]

Основная причина влияния скачка потенциала на скорость элек-трохимичес1сих реакций заключается в том, что скорость таких реакций лимитируется стадией переноса заряда, энергия активации которого является функцией потенциала на границе металл-раствор. В подобных случаях количественная связь между скоростью электрохимического процесса и электродным потенциалом описывается уравнением, носящим название уравнение Фольмера-Фрумкина. Применительно к реакции (4.1) для простейшего случая протекания процесса в одну стадию, т.е. при одновременном отщеплении п электронов, это уравнение имеет вид [c.81]

Потенциометрический метод основан на зависимости потенциала электрода от состава раствора. При погружении металлической пластины в раствор на границе металл—раствор, возникает электродный потенциал. Величина потенциала зависит от состава и кон- центрации (активности) раствора, от природы электрода, температуры и других факторов. Измерить пот нциал одного электрода нельзя, но можно измерить электродви5Кущую силу гальванического элемента. На электродах гальванического элемента протекают полуреакции [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология