Потенциал молекулы с поверхность

В результате электрохимических исследований установлено, что увеличение скорости коррозии в кислых средах связано с облегчением катодной реакции восстановления водорода. В щелочной среде повышение скорости коррозии алюминиевых сплавов сопровождается резким разблагораживанием потенциалов, вызванным растворением окисной пленки на поверхности сплава и переходом его в активное состояние. В сильнощелочных средах потенциал активированной поверхности смещается в отрицательную сторону до тех пор, пока не достигается потенциал выделения водорода из молекул воды. [c.101]

При введении поверхностно-активных веществ молекулярного типа вблизи потенциала незаряженной поверхности молекулы, обладающие специфической адсорбцией, внедряются в двойной электрический слой, увеличивая его толщину и снижая емкость. При потенциалах, достаточно удаленных от как в положительную, так и в отрицательную сторону, электростатические (кулоновские) силы превосходят силы адсорбции, поэтому молекулы поверхностно-активных веществ вытесняются с поверхности электрода и замещаются слоем ионов. В результате на кривой появляются максимумы емкости, по которым можно судить об области адсорбции поверхностно-активных веществ (потенциалы десорбции). [c.104]

Величиной, постоянной для данного металла при данном растворителе и данном электроде сравнения, является его нулевая точка e/v, которая определяется как частный случай потенциала незаряженной поверхности в растворе, в котором отсутствуют любые поверхностно-активные ионы или молекулы. [c.105]

Поверхностное натяжение жидкости связано с неравнозначностью сил, действующих на молекулу в поверхностном слое, направленных в жидкую и в газовую фазу. С термодинамической точки зрения поверхностное натяжение есть работа или изменение изобарно-изотермического потенциала увеличения поверхности на единицу площади [c.100]

Действие органических молекул и ионов сказывается на кинетике стадии разряда — ионизации через изменение г з1-потенциала и через блокировку поверхности. Последний эффект связан с тем, что разряд реагирующих частиц на заполненной органическими молекулами поверхности, как правило, происходит со значительно меньшей скоро- [c.271]

Гейровский и Илькович образование максимума первого рода объясняют адсорбцией ионов на поверхности ртутной капли. При наложении потенциала у поверхности ртутной капли образуется неоднородное электрическое поле, которое способствует адсорбции ионов и дипольных молекул воды. Так как в самом начале электролиза скорость адсорбции превышает скорость разряда ионов, то на поверхности капли создается избыточная концентрация деполяризатора и при достижении потенциала электрохимической реакции величина тока будет больше предельного. При достижении потенциала, при котором скорость разряда ионов будет выше скорости адсорбции, поверхностный слой будет обедняться электро-восстанавливающимися веществами и полярографическая кривая примет отрицательный наклон. [c.185]

Емкостный метод [217] основан на предположении, что в присутствии органических веществ двойной электрический слой на границе металл — раствор может быть представлен электрическим аналогом в виде двух параллельно включенных плоских конденсаторов. Эти конденсаторы отличаются друг от друга тем, что между обкладками одного из них находится вода (или раствор электролита), а между обкладками другого — молекулы органического вещества. Емкость первого конденсатора будет равна Са , а второго — Сог , поскольку она отвечает максимальному заполнению поверхности металла органическим веществом. При некотором промежуточном заполнении поверхности 0 измеряемая дифференциальная емкость Се будет находиться между aq И Предполагается, что при потенциале минимума кривой дифференциальной емкости, т. е. вблизи потенциала незаряженной поверхности, емкость Се можно определить по уравнению [c.26]

Передача такого количества энергии (неупругое столкновение), что молекула оказывается неспособной преодолеть потенциал у поверхности и находится в возбужденном физическом сорбированном состоянии, которое харак- [c.523]

Термодинамике мицелл посвящены многочисленные работы [1—5]. Отметим, что в сравнении квазихимической и фазовой моделей мицелл предпочтение отдавалось чаще первой, основанной на законе действия масс, хотя мицелла не является химическим соединением. Основные возражения против фазовой модели формулировались следующим образом [6] существует не ККМ, а целая переходная область мицеллообразования и, следовательно, переход к мицеллообразованию не является точкой фазового превращения химический потенциал молекул ПАВ не является постоянным в области существования мицелл, как это должно быть при наличии фазового равновесия. Оба эти возражения неправильны. Из статистической механики известно, что резкий фазовый переход может наблюдаться лишь в макроскопическом пределе (когда число молекул стремится к бесконечности). Для малых систем, какими и являются мицеллы, существует не точка, а область фазового превращения (этот факт многократно демонстрировался машинными экспериментами). Что касается постоянства химического потенциала и молекулярной концентрации ПАВ, то оно проявляется также лишь для равновесия макроскопических фаз с плоской поверхностью раздела. Если речь идет о малой фазе с искривленной поверхностью, то ее равновесие с окружающей средой может сохраняться и при переменном химическом потенциале. Можно сказать, что представление о мицелле как о фазовой частице согласуется с современными представлениями о фазовых переходах. Что касается закона действия масс, который, как известно, дает неплохие результаты при применении к мицеллам, то, как показано ниже, он хорошо согласуется и с фазовым подходом, так что оба подхода по существу дают единый метод рассмотрения мицелл. [c.139]

Важная группа электрических явлений связана с распределением ионов в растворе в присутствии электрического поля. Начнем с рассмотрения плоской поверхности, несущей однородно распределенный заряд и находящейся в контакте с раствором, который содержит положительные и отрицательные ионы. Предположим, что поверхность заряжена положительно. Электрический потенциал на поверхности примем равным 11)0. По мере продвижения в глубь раствора потенциал уменьшается. Необходимо найти закон изменения потенциала с расстоянием от поверхности. В любой точке раствора потенциал определяет потенциальную энергию гег]) иона в электрическом поле, где 2 — валентность иона и е — заряд электрона. Вероятность нахождения иона в некоторой точке пропорциональна множителю Больцмана Аналогичная ситуация наблюдается в том случае, когда молекулы газа находятся в поле сил тяжести, в котором потенциальная энергия молекулы равна mgh. Изменение концентрации с высотой определяется известным выражением [c.162]

Различие в химических потенциалах молекул на поверхности и молекул в объеме капли жидкости наглядно проявляется в. стремлении жидкостей, не ограниченных стенками сосуда, принимать форму шара. Одно из свойств шара заключается в том что он является геометрической фигурой с наименьшим отношением площади поверхности к объему. Следовательно, на поверхности сферической капли находится меньший процент общего числа молекул, чем на поверхности любой другой фигуры. Это говорит не только о том, что химический потенциал поверхностных молекул отличается от химического потенциала молекул в объеме жидкости, но и о том, что химический потенциал поверхностных молекул выше, чем молекул в объеме жидкости. Молекулы предпочитают упаковку в объеме. [c.53]

Если капля жидкости покоится на поверхности, не смачиваемой этой жидкостью, то она сплющивается под действием тяготения. Однако поверхностное натяжение удерживает каплю от бесконечного уплощения, поскольку уплощение означает увеличение площади поверхности. Таким образом, степень уплощения можно использовать для измерения поверхностного натяжения. Это кажущееся простым измерение в некоторых случаях удается провести, но оно осложняется тем, что важными параметрами являются вес и размер капли и что в данном случае приходится рассматривать еще одну поверхность — поверхность между жидкостью и твердой подложкой. Химический потенциал молекул на поверхности раздела между лсидкостью и твердым веществом отличается от химического потенциала молекул на поверхности раздела жидкость — газ. Количество работы, необходимое, чтобы увеличить эту поверхность раздела на один квадратный сантиметр, называется межфазным натяжением. Низкие межфазные натяжения в системах жидкость — твердое вещество приводят к растеканию, нли смачиванию. Высокие межфазные натяжения вызывают образование капель. [c.54]

Здесь — средний химический потенциал молекул на поверхности малого кристалла. Применяя аналогичный метод к некубическим кристаллам, получим [c.368]

Следовательно, потенциал незаряженной поверхности металла зависит от природы металла, а также от электрода сравнения, растворителя и состава раствора. Для выбранных металла и растворителя величина ме<г=о может принимать, в зависимости от присутствующих в растворе поверхностно-активных ионов и органических молекул, любое значение, и ее нельзя считать константой, характеризующей данную электродную систему. Потенциал незаряженной поверхности металла в данном растворе оказывается очень удобной исходной величиной при рассмотрении электрокапиллярных явлений. Шкала потенциалов, в которой отсчет ведется от потенциала незаряженной поверхности, уже давно используется для описания электрокапиллярных явлений на ртутном электроде. Грем (1947) предложил называть ее рациональной шкалой потенциалов. [c.261]

Наряду с терминами нулевая точка и потенциал максимума электрокапиллярной кривой широко употребляются как их синонимы также потенциал нулевого заряда и потенциал незаряженной поверхности, что вносит большую путаницу в электрохимическую литературу. Для того чтобы избежать возможных недоразумений, Антропов предложил разграничить понятия нулевая точка и потенциал незаряженной поверхности, каждому из них присвоить свой символ и употреблять эти термины в соответствии с их содержанием оба понятия могут быть объединены общим названием потенциал нулевого заряда. Основанием для такого разграничения послужили следующие соображения. Потенциал максимума электрокапиллярной кривой ртути (или другого Металла) всегда отвечает ее незаряженной поверхности это значение потенциала целесообразно называть потенциалом незаряженной поверхности и обозначать как Ед=о. Положение максимума электрокапиллярной кривой и соответствующий ему потенциал для данных металла и растворителя меняются в широких пределах в зависимости от природы и концентрации веществ, присутствующих в растворе. В то же время частное значение потенциала незаряженной поверхности, полученное в растворе, не содержащем никаких поверхностно-активных частиц (кроме молекул растворителя), является константой, характерной для данного металла и данного растворителя это частное значение потенциала незаряженной поверхности целесообразно назвать нулевой точкой и обозначить как е . Нулевая точка и потенциал незаряженной поверхности находятся между собой примерно в таком же отношении, как равновесный и стандартный потенциалы электрода. Последний, как известно, представляет собой частный случай равновесного электродного потенциала Вг, который реализуется в растворе с активностями всех участников электродной реакции. [c.266]

НОВ тетрабутиламмония [(С4На)4Н1+. В присутствии таких органических веществ, как спирты жирного ряда, органические кислоты и т. п., перенапряжение выделения водорода повышается в той области потенциалов, где адсорбируются эти вещества. Влияние органических веществ связано с изменением г ),-потенциала в их присутствии, поскольку адсорбированное вещество изменяет заряд поверхности при данном потенциале, и с блокировкой поверхности. Последний эффект вызван тем, что разряд реагирующих частиц на заполненной органическими молекулами поверхности происходит с более низкой скоростью. При адсорбции органических спиртов и кислот оба фактора — )1-эффект и блокировка — действуют в одну сторону и приводят к торможению процесса выделения водорода. [c.199]

Однако Фрумкин подчеркивает, что равенство мфь = мФо — ьфо не должно выполняться строго, так как скачки потенциалов будут изменяться под влиянием контакта фаз в результате изменения ориентации молекул воды. Действительно, для незаряженного ртутного электрода разность потенциалов между точками N ж L (см. рис. 99) равна 0,33 В. Тем не менее Фрумкин считает, что изменение скачка потенциала в поверхности металла под влиянием растворителя невелико, и поэтому величину в первом приближении можно принять для всех металлов постоянной, т. е. = = onst. Из постоянства ДЛя всех металлов следует, что величина электродвижущей силы правильно разомкнутой цепи, составленной из [c.387]

Правильность такой интерпретащии изотерм двухмерного давления в области постоянных значений двухмерного давления была подтверждена Фрумкиным при изучении особенностей поверхностного электрического потенциала в области конденсации. Следующие упрощенные рассуждения показывают связь между скачком потенциала у поверхности и строением адсорбционного слоя. Будем рассматривать молекулы ПАВ как диполи с дипольным моментом ц, расположенные под углом х к поверхности раздела фаз, а плевку в целом — как электрический конденсатор с эквивалентной диэлектрической проницаемостью 8 (рис. И—22). Общий удельный (на единицу поверхности) дипольный момент пленки равен [c.69]

Следующие упрощенные рассухденва показывают связь между скачком потенциала у поверхности и строением адсорб1(ионного слоя. Будем рассматривать молекулы ПАВ как диполи с дипольным моментом fi, расположенные под углом X к поверхности раздела фаз, а пленку в целом—как электрический конденсатор с эквивалентной диэлектрической проницаемостью с (рнс П-22). Общий удельный (на единицу поверхности) дшюльньой момент пленки равен [c.83]

Потеюдиал нулевого заряда железа. Потенциал нулевого заряда металла отвечает отсутствию ионного скачка потенциала между поверхностью металла и толщей раствора [63]. Знание потенциалов нулевого заряда позволяет оценить кинетику процессов, протекающих на электродах при электроосаждении и анодном растворении металлов и сплавов, является необходимым условием при определении той области потенциалов, в которой можно ожидать адсорбцию поверхностно-активных молекул на поверхности металла. К числу работ, в которых учитываете потенциал нулевого заряда металла, следует отнести исследования процессов ектровосстановления анионов [П5] и иссждования в -области теории и практики злектроосаждения сплавов [Пб]. Поэтому определение точ-ных величин потенциалов нулевого заряда металлов группы желе- [c.41]

Для окислов п.-типа (VaOs, ZnO) концентрация свободных электронов в приповерхностном слое будет уменьшаться вследствие перехода электрона от твердого тела к хемосорбированной молекуле. Для окислов р-типа (NiO, СнгО) концентрация дырок в слоях, расположенных вблизи поверхности, будет возрастать при хемосорбции акцепторных молекул. Направление перехода электрона зависит от положения уровня Ферми в кристалле и энергетического уровня хемосорбированной молекулы. Положение уровня Ферми определяет концентрацию дырочного и электронного газа на поверхности. При хемосорбции, когда электрон или дырка из твердого тела переходит на адсорбированную молекулу, поверхность полупроводника заряжается, и в приповерхностном слое возникает объемный заряд противоположного знака. В результате такого процесса наблюдается искривление энергетических зон вблизи поверхности полупроводника [162 J. Вследствие искривления зон положение уровня Ферми на поверхности кристалла сдвинуто по сравнению с положением его в объеме на величину Ае. Такое изменение положения уровня Ферми сопровождается изменением концентрации свободных электронов и дырок и вызывает изменение электропроводности Аа чем больше As, тем больше Аст. Работа выхода электрона ф — есть расстояние от уровня Ферми до уровня, соответствующего значению потенциала в пространстве над твердым телом. Изменение работы выхода Дф = —Ае (если пренебречь влиянием динольного момента у нейтральной молекулы). Работа выхода электрона изменяется в зависимости от степени заполнения поверхности адсорбированными молекулами. Увеличение работы выхода наблюдается при адсорбции акцепторных, а уменьшение — при адсорбции донорных молекул на поверхности полупроводника. Согласно [c.54]

На рис. 3 изображено расположение адсорбированных слоев на адсорбенте по представлениям потенциальной теории. Потенциал на поверхности адсорбента обозначен через Ёо, а на поверхностях, которым соответствуют равные потенциалы (на эквипотенциальных поверхностях), через еь ег, ез и т. д. Адсорбированные молекулы не оказывают влияния друг на друга, т. е. адсорбционный потенциал, соответствующий данной точке, не зависит от наличия молекул в пространстве между этой точкой и поверхностью адсорбента. Объемы, ограниченные эквипо- [c.12]

Градиент потенциала вблизи поверхности раздела между твердым веществом и раствором схематически представлен на рис. 14 в свете всех трех концепций двойного слоя, имеющих важное историческое значение. В настоящее время наиболее достоверной считается теория Штерна. Однако Грехем находит более правильным различать внешнюю плоскость Гельмгольца , которая представляет собой плоскость наибольшего приближения неадсорбированных ионов, и внутреннюю плоскость Гельмгольца , под которой подразумевает плоскость наибольшего приближения адсорбированных ионов. По Грехему 2, во внутренней области находится строго ориентированный слой молекул растворителя, прочно притянутых к поверхности. Этот льдообразный , но не содержащий водородных связей слой обладает свойством обеспечивать отсутствие анионов на положительно заряженной поверхности. При повышении температуры анионы малого размера, например фториды, могут проникнуть через постепенно тающий слой. [c.172]

В 1928 г. Поляни в сотрудничестве с Гольдманом [ ] видоизменил картину, лежащую в основе потенциальной теории, приведя ее в согласие с идеями современной физики. Квантово-механическая теория атомных и молекулярных взаимодействий не признает суш ествования сил с большими сферами действий вблизи поверхности адсорбента, притягивающих много слоев адсорбированных молекул. Однако Гольдман и Поляни указали, что прежняя картина не является необходимой частью теории и что она может быть заменена представлением о мономолекулярной адсорбции без каких-либо изменений в количественных положениях теории. В согласии с представлениями о мономолекулярной адсорбции адсорбированное вещество ведет себя подобно двумерной жидкости, покрывающей поверхность отдельными небольшими островками . Вместо трехмерного распределения адсорбционного потенциала перпендикулярно поверхности вводится представление о двумерном распределении по поверхности. Место эквипотенциальных поверхностей занимают линии равных потенциалов. С ростом давления адсорбируемое вещество покрывает участки с меньшими потенциалами, т. е. островки становятся больших размеров, образуются новые островки и некоторые сливаются вместе. Наконец, при достижении давления насыщенного пара вся поверхность по-ррываехся адсорбированной жидкостью. Тепловое [c.165]

Нарушения правил отбора в инфракрасных спектрах наблюдались также при адсорбции молекул бензола и его производных на ионных кристаллах [69]. В спектрах комбинационного рассеяния адсорбированных молекул, вследствие искажения электронной структуры, удается наблюдать такие полосы поглощения, которые обычно активны только в инфракрасных спектрах [78]. На основе измерений интенсивности полосы поглощения адсорбированных молекул водорода, появляющейся в спектре вследствие нарушения правил отбор а, оказалось возможным рассчитать градиент потенциала на поверхности пористого стекла [76]. [c.57]

Рассмотрены различные типы поверхностей потенциальной энергии для комплексов с водородными связями в зависимости от свойств образующих их молекул. Показано, что с помощью ИК- и ЯМР-спектров имеется возможность определять характер потенциа,11ьной поверхности наличие одного или двух минимумов потенциальной энергии для протона, степень асимметрии потенциальной ямы. Показано влияние среды на строение комплексов и процессы миграции протона. Табл. 3. Иллюстраций 10, Библ, 138 назв, [c.288]

Процесс физической адсорбции может привести к нарушению симметрии молекулы под действием асимметричного силового поля поверхности. Для определенных молекул могут появиться полосы поглощения, которые были запрещены в более симметричном окружении чистого вещества. Запрещенные в ИК-спектре чистых соединений полосы были обнаружены в спектре этилена, метана и водорода, физически адсорбированных на пористом стекле (Шеппард и Иейтс, 1956 Литтл, 1961 см. также гл. И). Интенсивность запрещенной полосы водорода была использована Шеппардом и Йейтсом для расчета градиента потенциала на поверхности пористого стекла. [c.23]

В согласии со сказанным ранее, потенциал незаряженной поверхности металла зависит от природы этого металла, от примененного электрода сравнения, от природы растворителя и от состава раствора. Для выбранных металла и растворителя величина ьм8д=о может быть различной в зависимости от величины <7ьм(8) (т. е. от природы и концентрации поверхностно-активных ионов) и дьм (Шрг) (т. е. от природы и концентрации поверхностно-активных дипольных молекул). Если же, однако, не только дтм (,) = О, но и дьм (5) = О и дьм ((11р)2 = О, т. е. если в растворе нет никаких поверхностно-активных частиц, кроме молекул растворителя Ь, то вместо (Х-55) получим [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология