Возникновение скачков потенциала на границах фаз

Рис. 108. Модель пограничного слоя металл — раствор при возникновении скачка потенциала на этой границе

Механизм возникновения скачка потенциала на границе металл-электролит за счет окисления и восстановления самого металла, находящегося в растворе своей соли (см. рис. 106, в и г), может быть представлен следующим образом. Находящиеся на поверх- [c.151]

Теория возникновения скачка потенциала на границе раствор — металл [c.470]

Возникновение скачков потенциала на границах фаз [c.531]

Возникновение скачка потенциала на границе раздела металл—электролит [c.268]

Возникновение скачка потенциала на границе раздела двух фаз обусловлено нескомпенсированным обменом заряженными частицами (ионами, электронами), избирательной адсорбцией ионов, а также ориентированной адсорбцией полярных молекул (в том числе и молекул растворителя). Так как устранить одновременно все эти факторы нельзя, скачок потенциала не может иметь значение нуля. [c.65]

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]

Возникновение скачка потенциала обусловлено обменом заряженными частицами между двумя фазами. При этом на границе их раздела возникает двойной электрический слой. Строение его отражается на скорости электродной реакции и поэтому учитывается при изучении кинетики электродных процессов. [c.98]

Причины возникновения скачка потенциала на границе фаз могут быть следующие [c.208]

Причина возникновения скачка потенциала на границе раздела фаз. Можно назвать несколько причин возникновения скачка потенциала на границе раздела фаз. Наиболее общей причиной является обмен заряженными частицами. Другой причиной считают избирательную адсорбцию ионов данного знака вблизи поверхности раздела фаз. К третьей относят способность полярных напряженных частиц адсорбироваться около границы раздела фаз ориентированно. Как правило, в общем случае скачок потенциала возникает в результате нескольких параллельных процессов, причем один из них носит преимущественный характер. [c.416]

Рис 11.1. Энергетическая характеристика процесса возникновения скачка потенциала на границе металл — раствор [c.162]

В силу особого положения поверхностных частиц в твердом веществе у них имеется избыток свободной энергии по сравнению с энергией внутренних частиц. При тесном контакте двух фаз на границе их раздела возможны переходы поверхностных частиц из одной фазы в другую, если это сопровождается уменьшением свободной энергии С системы. Если обе фазы построены из самостоятельно существующих заряженных частиц, то из-за их перехода из фазы в фазу в неэквивалентных количествах в поверхностном слое каждой фазы возникают электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. Образуется двойной электрический слой, разность зарядов между обкладками которого обусловливает скачок потенциала. Рассмотрим, три случая возникновения скачка потенциала на границе металл — раствор электролита. [c.192]

На рис. 138 приведено изменение потенциальной энергии ионов металла, склонного к самопроизвольному окислению (растворению). На этом рисунке кривые 1 w 2 воспроизводят рис. 107, иллюстрирующий механизм возникновения скачка потенциала на границе [c.198]

Переход энергии химической реакции в энергию электрического тока и обратно происходит в электрохимических системах, состоящих из электролитов и электродов. Электрод — система, состоящая из двух фаз, одна из которых является электролитом, а др5 гая — металлом или полупроводником. Между, компонентами фаз происходит реакция (электродный процесс), сопровождающаяся переходом электрических зарядов из одной фазы в другую и возникновением скачка потенциала на границе их раздела. [c.454]

Если начальная скорость перехода ионов из раствора на металл и начальная скорость перехода ионов из металла в раствор будут равны, двойной слой не образуется. Однако это не означает, что скачок потенциала на границе металл/электролит будет равен нулю. На поверхности металла адсорбируются молекулы воды и их диполи обусловливают возникновение скачка потенциала. Скачок потенциала может возникнуть и за счет адсорбции поверхностью металла ионов, находящихся в растворе. Но даже когда нет адсорбированных на поверхности металла молекул или ионов, т. е. когда заряд поверхности равен нулю, то и тогда наблюдается скачок потенциала на границе металл/электролит, так называемый потенциал нулевого заряда. [c.288]

ВОЗНИКНОВЕНИЕ СКАЧКА ПОТЕНЦИАЛА НА ГРАНИЦЕ МЕТАЛЛ - ЭЛЕКТРОЛИТ [c.230]

Механизм возникновения скачка потенциала на границе металл — расплавленный электролит не рассматривается. [c.237]

В возникновении скачка потенциала на границе благородный металл — раствор в случае, если последний не содержит катионов данного металла, важную роль играет избирательная адсорбция молекул, атомов или ионов среды. Например, платиновый электрод, покрытый тонким слоем рыхлой платины для увеличения его поверхности, энергично поглощает водород. Это используется в так называемом водородном электроде. [c.328]

Перечислите возможные причины возникновения скачка потенциала на границе фаз. [c.205]

Для любой границы двух фаз, в системе которых имеются ионы и другие заряженные частицы, характерно пространственное разделение зарядов и образование двойного электрического слоя, сопровождающееся возникновением скачка потенциала. О возможных причинах его образования см. ответ 9. [c.207]

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]

До сих пор были рассмотрены электрические явления на границе разнородных фаз, в частности металла и раствора его соли, и показано, что образование двойного электрического слоя на этой границе приводит к возникновению скачка потенциала (или межфазной разности потенциалов). [c.49]

При погружении стекла в раствор электролита ионы щелочных металлов могут обмениваться с находящимися в растворе ионами водорода, которые с силикатными анионами стекла образуют слабо диссоциированные силикатные кислоты. Этот обмен идет до установления равновесия и приводит к возникновению скачка потенциала, величина которого определяется концентрацией ионов водорода. При этом ионы и электроны не взаимодействуют между собой, т. е. окислительно-восстановительные реакции на границе электрод — электролит не происходят. Поэтому присутствие в растворе окислителей и восстановителей не влияет на величину возникающего потенциала. [c.160]

Возникновение скачка потенциала на границе металл - раствор электролита [c.39]

При определении скачка потенциалов в окислительновосстановительных системах, не содержащих твердой фа зы (например, МпОг/Мп или СггОу /Сг ) использу ют инертные электроды (благородные металлы, графит) В этом случае инертные электроды, адсорбируя из раствора молекулы, атомы или ионы, играют роль твердой фазы, обеспечивающей возникновение скачка потенциа лов на межфазовой границе [c.144]

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

Попытка автора дать наглядное представление о роли отдельных участков гальванической цепи, служащей для измерения электродного потенциала в водородной шкале, может вызвать некоторый интерес с точки зрения методики изложения материала. Поэтому она дана в тексте без сокращений. Однако вряд ли можно принять ее без оговорок. В ходе рассуждения автор вынужден на время забывать о том, что удаление ионов водорода из одного электродного пространства и ионов металла из другого обязательно приводит к возникновению скачка потенциала на границе растворов (см. 30—32). Только это упрощение и позволяет ему прийти к нужному результату. Но, если такое упрощение сделать, то конечный логический вывод получается сам собой на основе изложенного в 3 и 11. Прим. перев.) [c.48]

Заряженными частицами, принимающими участие в обмене между фазами, могут быть положительные и отрицательные ионы, а также электроны. Какие именно частицы переходят из одной фазы в другую и тем самым обусл(Звливают возникновение скачка потенциала, определяется природой граничащих фаз. На границах металл — вакуум или металл 1 — металл 2 такими частицами являются обычно электроны. При создании границы металл — раствор солн металла в обмене участвуют катионы металла (см., однако, ниже). Скачок потенциала на границе стекло — раствор, а также ионообменная смола — раствор по5 вляется в результате обмена, в котором участвуют два вида одноименно заряженных ионов. На границах стекло — раствор и катионнг—раствор такими нонами являются ноны щелочного металла и водорода иа границе анионит— раствор это ион гидроксила н какой-либо другой анион. Прн контакте двух несмешивающихся жидкостей, каждая из которых содержит в растворенном виде один и тот же электролит, потенциал возникает за счет неэквивалентного перехода обоих ионов электролита из одной фазы в другую. [c.28]

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]

Существует несколько теорий, объясняющих механизм возникновения скачка потенциала на границе раствор —металл. Наиболее современной является сольватацнонная теория электродного потенциала, основы которой высказаны Л. В. Писаржевским в 1912—1914 гг., затем развиты Н. А. Изгарышевым и дополнены работами Герни (1932). Согласно этой теории скачок потенциала на границе раствор —металл обусловлен двумя процессами 1) диссоциацией атомов металла на ионы и электроны внутри металла 2) сольватацией ионов металла, находящихся на поверхности металла, при соприкосновении его с раствором, содержащим молекулы растворителя Ь. Обе стадии и общая реакция на границе раствор — металл могут быть записаны в следующем виде [c.470]

Примечание. Вертикальные линии в схематически изображенных электрохимических ячейках представляют собой поверхность раздела двух фаз, где имеет место возникновение скачка потенциала. Если при расчетах э.д.с. элемента учитываются разности потенциала на этих границах, то они обозначаются одними вертикальными линиями. Если же ставятся двойные линии, то разность потенциала на этой границе в общей э.д.с. элемента не принимается в расчет. Обычно это может быть на поверхности раздела двух жидких фаз (диффузионный потенциал), где, однако, можно создать гакие условия, чтобы скачок потенциала был пренебрежительно мал по сравнению с общей величиной э.д.с. элемента, вызванной в основном скачками по- тенциала на поверхности раздела жидкой и твердой фаз. Для этой цели чаще всего применяются электролитические ключи (мостики из стеклянной трубки, заполненные раствором электролита, ионы которого имеют практически одинаковую подвижность, например хлорид калия), с помощью которых контактируют две жидкие фазы. [c.133]

Советским электрохимикам удалось создать тонкую экспериментальную методику исследования электродных процессов оо-строение поляризационных кривых в стационарных и нестационарных условиях, метод с использованием переменных токов, ос-циллографический метод, позволяющий установить временную зависимость потенциала электрода при пропускании тока постоянной силы, метод меченых атомов и др. Новые инструментальные методы раскрыли перед исследавателями более широкие горизонты. Так, было показано, что основным фактором, определяющим возникновение скачка потенциала на границе между металлом и раствором, является двойной электрический слой из зарядов металла и ионов раствора. Было найдено, что на условия появления и величину скачка потенциала между металлом и раствором большое влияние оказывает адсорбция и ориентация дипольных молекул. Сопоставление данных, полученных при изучении электрокапиллярных я влений, пролило яркий свет на роль поверхностно активных и коллоидных веществ, адсорбирующихся на поверхности электродов. [c.3]

Диффузион1 ый потенциал возникает на границе жидкостного соединения вследствие различия в скоростях диффузии катионов и анионов, при наличии градиента концентрации. Различная скорость диффузии ионов нарушает электрическую нейтральность в тонком пограничном слое и является причиной возникновения скачка потенциала. Диффузионный потенциал нельзя считать равновесным, хотя его величина в условиях стационарной диффузии может оставаться неизменной в течение длительного времени. Вместе с тем диффузионный потенциал отвечает незначительному отклонению от равновесного состояния, поэтому вполне возможна его термодинамическая трактовка. [c.213]

Механизм возникновения скачка потенциала на границе металл — рас-плазленный электролит мы здесь не рассматриваем. [c.192]

Для более полного представления об э. д. с. гальванических цепей следует ввести понятие о потенциале нулевого заряда — о нулевой точке металла. Как было показано ранее, возникновение двон1юго слоя на границе металл — раствор связано с односторонним переходом ионов металла в раствор или же с обратным процессом разряда ионов металла на электроде. В первом случае наружную обкладку двойного слоя образуют катионы, адсорбированные на отрицательно заряженной поверхности металла. Во втором — поверхность электрода несет положительный заряд и на ней вследствие электростатического притяжения адсорбируются анионы из раствора. Наряду с этим вполне возможно, что после погружения металла в раствор ие будет наблюдаться ни перехода катионов в раствор, ни их разряда на электроде. Очевидно, при этом иа поверхности металла отсутствует электрический заряд. Вследствие этого отпадает причина образования ионного двойного слоя и, как полагали некоторое время, вообще возникновения скачка потенциала иа границе металл — раствор. В действительности отсутствие заряда иа поверхности металла не препятствует образованию скачка [ютенциала за счет адсорбции поверхностно-активных ионов из раствора или ориентации дипольных молекул растворителя. [c.58]

Благородные металлы Аи, Р1 и другие в силу высокой энергии сублимации и энергии ионизации не создают разности потенциала за счет выхода положительных ионов в раствор. В возникновении скачка потенциала на границе благородный металл — раствор в случае, если последний не содержит катионов данного металла, важную роль играет избирательная адсорбция молекул, атомов или ионов среды. Например, платиновый электрод, покрытый тонким слоем рыхлой платины для увеличения его поверхности, энергично поглощает атомарный водород. При насыщеи1 и платины водородом в поверхностном слое металла устанавливается равновесие Н2ч 2Н. Если такой водородный электрод находится в растворе, содержащем ионы водорода, то на границе раздела фаз устанавливается новое равновесие Нч Н++ а суммарный процесс выразится уравнением [c.239]