Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе

Скачки потенциала могут возникать на границе раздела любых двух фаз, хотя механизм их образования в каждом случае необязательно одинаков и зависит от природы граничащих фаз, В электрохимической системе (рис. 7) можно найти [c.30]

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]

Электрохимическая цепь представляет собой систему, состоящую из различных фаз, содержащих заряженные компоненты — ионы и электроны (рис. 169). На границах раздела фаз происходит переход заряженных частиц из одной фазы в другую, что объясняется стремлением системы к термодинамическому равновесию. При этом на границах раздела фаз возникают скачки потенциала. Э. д. с. цепи определяется как суммарный результат всех процессов, происходящих на границах раздела фаз. [c.468]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —М1 (точки 1—2) М1 —Мц (точки [c.469]

Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Взаимные превращения электрической и химической форм энергии происходят в электрохимических системах. Электрохимические системы представляют собой электрические цепи из проводников первого рода (металлы, полупроводники) и второго рода (растворы и расплавы электролитов). В состав электрохимической системы входят электроды. В простейшем случае электрод состоит из металла, находящегося в контакте с раствором электролита. [c.280]

На поверхности контакта двух проводящих фаз электрохимической системы (различной химической природы, агрегатного состояния и типа проводимости) наблюдаются скачки потенциала. Сумма скачков потенциала на всех границах раздела фаз равновесной электрохимической системы называется электродвижущей силой (ЭДС) элемента или цепи. Она может быть непосредственно измерена как разность потенциалов фаз, находящихся на концах цепи. Для электрохимических систем характерны три основные типа скачков потенциала скачки потенциала металл — раствор, раствор — раствор и металл — металл. [c.280]

В основе дальнейших рассуждений лежит предположение о том, что потенциалы движущих сил, т. е. электрохимические потенциалы, на всех границах раздела изменяются непрерывно. Это условие было впервые сформулировано Кирквудом [23]. Если переходный сдой между двумя соседними фазами бесконечно тонкий, его сопротивление потоку равно нулю. Отсюда следует, что в этом слое не должно происходить падения электрохимического потенциала, так как в противном случае возникли бы локальные потоки, в пределе бесконечно большие, а это бы нарушило требование стационарности. (Не следует отождествлять переходный слой с промежуточным слоем, который может иметь конечное сопротивление и в этом случае рассматривается как дополнительный элемент.) Таким образом, в системе, составленной из последовательно соединенных элементов, термодинамические силы, действующие на элементы, являются аддитивными величинами. Непрерывность электрохимических потенциалов пе означает непрерывности в значениях отдельных величин, функциями которых они являются концентрации, давления, электрический потенциал могут претерпевать скачки на границах слоев. Однако в отношении химического потенциала электронейтральных частиц свойство непрерывности должно выполняться, В то же время градиенты потенциалов, или локальные силы, в общем случае прерывны на границах элементов, так как потоки по всей мембране должны сохраняться постоянными, а отдельные элементы могут характеризоваться различными феноменологическими коэффициентами. Для серии [c.461]

Обратимся снова к электрохимическим системам с тем, чтобы выяснить число и природу свойственных им скачков потенциала. Скачок потенциала может возникнуть на границе раздела любых двух фаз, хотя механизм его образования в каждом случае не обязательно одинаков и зависит от природы граничащих фаз. В электрохимической системе (рис. 22) можно найти а) твердые метал- [c.198]

Вместе с тем в химической теории предполагается, что э.д.с. электрохимической системы слагается только из двух скачков потенциала, возникающих на тех границах раздела, где протекают токообразующие химические реакции, т. е. на границах раздела электрод — электролит. При этом электродные потенциалы отождествляются со скачками потенциала между электродом и раствором, а э.д.с. [c.217]

Если к концам электрохимической системы присоединить прибор, измеряющий напряжение, например потенциометр, то обнаруживается разность потенциалов, являющаяся суммарным эффектом возникновения скачков потенциала на каждой из гетерогенных границ раздела. В общем случае напряжение Е на клеммах потенциометра разно алгебраической сумме скачков потенциала ф на всех границах раздела. Следовательно, для правильно разомкнутой электрохимической системы (см. рис. 2.2) получим (суммирование проводим по часовой стрелке) [c.140]

Электродный потенциал. На границе двух фаз, содержащих заряженные компоненты (ионы, электроны), возникает межфазный потенциал а) на границе металл — раствор (электродный потенциал) б) на границе двух различных металлов (контактный потенциал) в) на границе металл — газ (контактный потенциал второго рода) г) на границе двух растворов, различающихся природой или концентрацией (диффузионный потенциал). Появление скачка потенциала на границе раздела фаз является следствием стремления системы к термодинамическому равновесию. При изучении электрохимических систем и реакций решающую роль играет скачок потенциала на границе раздела фаз металл — раствор, т. е. электродный потенциал. Измерение абсолютного значения электродного потенциала экспериментально неосуществимо. При практическом измерении ЭДС гальванического элемента потенциал одного из электродов условно принят за нуль. Международным эталоном сравнения электродных потенциалов является стандартный водородный электрод — платиновая пластинка, покрытая платиновой чернью, насыщенная газообразным водородом под давлением в 0,1 мПа и опущенная в раствор, в котором активность ионов водорода равна [c.124]

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. [c.36]

Ионоселективные электроды. Ионоселективные электроды (рис. 11.18) представляют собой электрохимические системы, разделенные на две части мембраной, избирательно чувствительной (селективной) к определенному виду ионов. Снаружи находятся исследуемый раствор и внешний электрод сравнения, во внутренней части помещены раствор с известной активностью определяемых ионов и внутренний электрод сравнения. Скачок потенциала возникает в результате ионного обмена между мембраной и раствором. Можно подобрать такой материал мембраны, что она будет обмениваться с раствором только ионами данного вида и, следовательно, потенциал, возникающий на границе раздела мембрана — раствор, будет зависеть только от активности этих ионов. [c.475]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —Mi (точки 1—2) Mi —Мц (точки 3—4) Мц —раствор L (точки 5-—б) раствор L —Mi (точки 7—8) Mi —вакуум (точки 9—10), где М —металл. Потенциал х. отвечающий работе переноса элементарного положительного заряда из глубины фазы в точку в вакууме, расположенную в непосредственной близости к поверхности фазы, называется поверхностным. В рассматриваемой. цепи поверхностные потенциалы возникают между точками / и 2, а также 9 и 10. Разность внутренних потенциалов соседних фаз называется гальвани-пот нциалом. В цепи, представленной на рис. 169, гальвани-потенциалы возникают на границах фаз точки 3—4-, точки 5—6 точки 7—S. Э. д. с. этой цепи представляет собой сумму скачков потенциалов [c.469]

Причина неоднозначности результатов взаимодействия, в частности, состоит в том, что в гетерогенных системах а границе раздела металл — электролит или сплав — электролит могут протекать окислительно-восстановигельные превращения (электрохимические реакции), со,провождающиеся обяза тельным переносом заряда через границу фaз. Термодинамическая -возможность протекания электрохимических реакции, как известно, зависит 0т специфической переменной — величины межфазной разности потенциалов (скачка потенциала) или электродного потенциала [32]. Последний отличается от межфазной разности на некоторую постоянную величину, не подлежащую экспериментальному измерению. Ничего подобного нет в гетерогенных, а тем более в гомогенных системах, рассмотренных в разд. 1.2. [c.19]