Потенциалов разность между фазами

Все явления в растворах, рассмотренные ранее в этом разделе, относились к равновесным состояниям каждой гомогенной фазы переменного состава (раствора) и к равновесиям раствора с другими фазами (пар, твердое вещество). Равновесие осуществляется при обязательном равенстве температур и давлений во всех частях всех фаз, составляющих систему, и при постоянстве состава во всех участках одной фазы. При наличии же разностей химических потенциалов компонентов между участками одной фазы или между разными фазами эти компоненты диффундируют в направлении падения своего химического потенциала до тех пор, пока различие в величинах химических потенциалов в разных частях системы не ликвидируется, т. е. пока не будет достигнут одинаковый состав во всех участках внутри каждой фазы и равновесное распределение компонентов между фазами. Необходимым условием для достижения такого равновесия является возможность свобод- [c.240]

Химический потенциал является величиной, характеризующей способность данного компонента к выходу из данной фазы (путем испарения, растворения, кристаллизации, химического взаимодействия и пр.). При фазовом переходе химический потенциал является фактором интенсивности, а фактором экстенсивности служит масса переходящего компонента. Переход данного компонента может происходить самопроизвольно только из фазы, для которой его химический потенциал больше, в фазу, для которой он меньше. Такой переход сопровождается уменьшением химического потенциала компонента в первой фазе и увеличением его во второй. В результате этого разность между химическими [c.257]

Разность электрических потенциалов на границе раствор — стекло возникает как результат одновременного распределения между фазами обоих видов ионов Н и На+. Следовательно, электрическая работа будет равна изменению энергии Гиббса как в процессе перехода ионов Н+ из раствора в стекло, так и в процессе перехода ионов Ма+ в обратном направлении. Для расчета потенциала ф . на границе раствор — стекло удобно определить электрическую работу, соответствующую переходу Н+ из раствора в стекло. Эта работа соответствует убыли энергии Гиббса и равна разности химических потенциалов [c.485]

Вершина параболы соответствует точке нулевого заряда. В этой точке поверхностное натяжение не зависит от потенциала, так как производная с а/ /ф равна нулю, т. е. поверхностный слой имеет нулевой заряд, что означает отсутствие двойного электрического слоя. Потенциал же поверхности в этой точке ие равен нулю. Например, можно подобрать такой раствор, в котором химический потенциал иона будет равен его химическому потенциалу на опу-]ценной в раствор металлической пластинке. В этом случае перераспределения ионов между фазами не будет и двойной электрический слой не возникает. Такой раствор называется нулевым раствором, а потенциал на пластинке в нем — потенциалом нулевого заряда. Разность потенциалов двух электродов (веществ) в нулевом [c.49]

Если свободная энергия ионов металла в металле больше, чем в растворе, например цинка, находящегося в растворе сернокислого цинка, то ионы металла перейдут из металла в раствор и образуют положительную обкладку двойного электрического слоя (рис. 3, а). Отрицательная обкладка такого двойного электрического слоя образуется оставшимися вблизи поверхности металла свободными электронами. Силовое поле двойного слоя, образующегося на границе раздела фаз, препятствует такому переходу, оно отталкивает ионы металла в направлении к металлу. Таким образом, когда ионы металла переходят из металла в раствор, они должны совершать работу против сил поля, создаваемого двойным электрическим слоем. Эта работа, энергия для которой черпается из разности свободных энергий, тем больше, чем больше разность потенциалов двойного слоя. Переход ионов может продолжаться до тех пор, пока разность потенциалов в двойном слое не достигнет той величины, которая соответствует разности между свободными энергиями ионов металла в металле и в растворе. Затем устанавливается равновесие. Этому состоянию соответствует равновесный электродный потенциал. [c.32]

Неподвижный адсорбционный слой содержит, как уже упоминалось, далеко не все противоионы, а лишь определенную их часть, которая не в состоянии целиком компенсировать заряд твердой поверхности, а способна лишь его понизить. Другими словами, в адсорбционном неподвижном слое в результате взаимодействия положительных и отрицательных зарядов остается не нейтрализованным некоторый потенциал, который является частью общего потенциала поверхности твердой фазы. Разность потенциалов между подвижной (диффузной) и неподвижной (адсорбционной) частью двойного электрического слоя называется электрокинетическим потенциалом. Этот потенциал обычно обозначают буквой (дзета) и потому называют дзета-потенциалом ( -потен-циал). [c.174]

Представления, развитые Гуи и Чэпменом, позволяют объяснить некоторые электрокинетические явления. Так, поскольку плоскость скольжения АВ при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга лежит в жидкости на некотором малом расстоянии А от межфазной границы, где потенциал еще не снижается до потенциала жидкой фазы (см. рис. VII, 9), то разность между ним и потенциалом внутри жидкой фазы в этом месте соответствует заряду этой части диффузного слоя. Этот потенциал и будет определять перемещение фаз при наложении электрического поля, т. е. обусловливать явления электрофореза или электроосмоса. Ясно, что электрокинетический потенциал, как его часто называют 1,-потенциал, является частью общего скачка потенциала фо. Таким образом, становится понятным, почему электро- [c.178]

Уравнение (12.9) позволяет найти разность потенциалов между фазами г ) (абсолютный потенциал) [c.236]

В общем случае, как известно, отклонение системы от равновесия определяется разностью химических потенциалов данного компонента в обменивающихся фазах. Когда эта разность равна нулю, система находится в термодинамическом равновесии и перераспределения компонентов между фазами не происходит, т. е. значения химического потенциала данного компонента во всех фазах системы, находящейся в равновесии, равны между собой. Отсюда следует, что мерой отклонения системы от равновесия может служить также разность между фактическим значением химического потенциала р, данного компонента в одной из фаз системы и тем значением химического [c.62]

В равновесной системе химические потенциалы компонентов, являются функциями их концентраций и выведенные /С(Ф—1) уравнения связывают не только химические потенциалы, но и содержание в системе (концентрации) компонентов. Поэтому для описания всей системы из Ф фаз достаточно числа данных, равного разности между числом данных по содержанию компонентов Б каждой фазе Ф(К—1) и числом данных (уравнений), по равенству химического потенциала К Ф—1), т. е. всего [c.18]

Разность потенциалов между фазами различного состава (разными средами) не может быть экспериментально определена строго. Понятие электрического потенциала реально связано с однородной материальной средой. Экспериментально намеряемая разность электрических потенциалов всегда относится к двум образцам одного и того же металла (обычно меди), поэтому мы и говорим о правильно разомкнутом гальваническом элементе. [c.479]

Таким образом, скачок электрического потенциала Аф между двумя фазами при равновесии определяется разностью химических потенциалов носителя электричества в этих фазах и зарядом его частиц. [c.499]

Поскольку в двойном слое есть свободные заряды, электростатический потенциал не постоянен, а изменяется от точки к точке. Поэтому возникновение двойного слоя приводит к установлению между фазами определенной по величине и направлению разности потенциалов ф, зависящей от свойств обеих фаз. [c.81]

Если ф — общая разность потенциалов между фазами, Фо — скачок потенциала в плотной части, ф — скачок потенциала в диффузной части, то, очевидно, [c.84]

Причиной образования разности потенциалов на границе фаз служит упорядоченное распределение положительных и отрицательных зарядов, располагающихся друг против друга. Такое распределение электрических зарядов не нарушает электронейтральности всей системы в целом. Но это не обязательно соблюдается по отношению к отдельно взятой фазе. Смотря по обстоятельствам, та или иная фаза может содержать избыток положительных или отрицательных зарядов. Это приводит к возникновению двойного слоя электрических зарядов противоположного знака. Подобное явление наблюдается при зарядке обычного конденсатора. Скачок потенциала на границе фаз аналогичен разности потенциалов между положительной и отрицательной обкладками конденсатора. [c.43]

Вблизи поверхности раздела фаз величины для различных ионов меняются от значений, соответствующих объему одной фазы, до значений, характерных для объема другой фазы. Это приводит к перераспределению ионов между объемами фаз и поверхностью, так что зависимость ф(л ) приобретает более сложный характер по сравнению с моделью Гельмгольца. Обычно рассматривают величину потенциала фо поверхности твердой фазы относительно дисперсионной среды в простейшем случае (если в твердой фазе нет преимущественного концентрирования ионов одного знака у поверхности) эта величина равна разности потенциалов между фазами ф. Абсолютное значение величины фо также не может быть определено экспериментально. Как и в объеме фаз, поведение ионов вблизи поверхности раздела обусловливается тремя факторами, определяющими строение двойного слоя межмолекулярными силами (т. е. специфическими адсорбционными взаимодействиями ионов с поверхностью раздела фаз), электростатическими взаимодействиями ионов с заряженной поверхностью и друг с другом, а также тепловым движением ионов. [c.177]

ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ, разность электростатич. потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом. Возникновение Э. п. обусловлено пространств. разделением зарядов противоположного знака на границе раздела фаз и образованием двойного электрического слоя. На фанице между металлич. электродом и р-ром электролита пространств, разделение зарядов связано со след, явлениями переносом ионов из металла в р-р в ходе установления электрохим. равновесия, кулоновской адсорбцией ионов из р-ра на пов-сть металла, смещением электронного газа за пределы положительно заряженного ионного остова кристаллич. решетки, специфич. (некулоновской) адсорбцией ионов или полярных молекул р-рителя на электроде и др. Последние два явления приводят к тому, что Э. п. не равен нулю даже при условиях, когда заряд пов-сти металла равен нулю (см. Потенциал нулевого заряда). [c.424]

Соприкосновение фаз неизбежно приводит к обмену между ними веществом и энергией с установлением фазового равновесия. В случае электрохимических процессов из фазы в фазу переходят не нейтральные молекулы, а электрически заряженные частицы, например, обмен катионами металла между электродом и раствором. При этом в поверхностных слоях каждой из фаз возникают электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. Образуется так называемый двойной электрический слой, разность потенциалов между обкладками которого вызывает скачок потенциала на границе между фазами. Скачок потенциала и двойной электрический слой могут возникнуть и на поверхности неметаллического твердого тела, даже на поверхности коллоидной частицы, например, за счет избирательной адсорбции из раствора ионов одного знака. В отличие от не имеющей толщины межфаз-ной границы, межфазная область в электрохимических системах имеет некоторую протяженность. Существуют две межфазные области - одна протянувшаяся от электрода в сторону электролита и отличающаяся от основной массы раствора, и другая, протянувшаяся от поверхности электрода внутрь него, отличающаяся от основной массы электрода. [c.103]

Если более концентрированным раствором в цепи является правый раствор (Сг > С]), то диффузия А КОз происходит справа налево через границу между раство >ами. Так как подвижность аниона КОз больше, чем катиона А , то слева от границы (иногда ее называют жидкостным контактом) появится избыточный отрицательный заряд, а справа - положительный. При этом между фазами одинакового состава возникает разность потенциалов -диффузионный потенциал, который постепенно уменьшается по мере удаления от границы в глубь раствора и становится равным нулю. Диффузионный потенциал возникает также на границе растворов двух различных электролитов. Наличие диффузионного по-104 [c.104]

В технологических процессах чаще всего наиболее существенным является перенос массы целевого компонента или теплоты из одной фазы в другую. Поэтому при расчетах интенсивности процессов межфазного переноса важное значение имеет так называемая движущая сила процесса, представляющая собой абсолютное значение разности между действительным значением потенциала переноса в одной из фаз и его значением, которое должно было бы быть, если бы значение потенциала в этой фазе соответствовало состоянию равновесия со значением потенциала в другой фазе (отклонение от состояния равновесия). Для процессов межфазного массообмена целевым компонентом такая движущая сила обозначается Ау [c.25]

В результате при таких перемещениях между частицей и объемом раствора возникает разность потенциалов, которая может быть измерена различными способами. Эта разность потенциалов получила название электрокинетического потенциала (называемого также дзета-потенциалом — -потенциалом). Дзета-потенциал, очевидно, всегда в той или другой степени меньше общей разности потенциалов Е между поверхностью фазы В й объемом раствора (Е называется иногда термодинамическим потенциалом ). Разность между ними ъ — Е— равна падению потенциала в том тонком слое раствора, который удерживается фазой,В при ее перемещениях по раствору. Соотношения между этими величинами показаны на рис. 175. [c.509]

С помощью условий фазового равновесия [равенство (12-5)] и определения разности потенциалов между фазами с одинаковым составом [равенство (13-2)] потенциал ячейки сводится к [c.55]

Как отмечает Додж [1]. это указывает на то, что химический потенциал является видом движущей силы для передачи массы между фазами или между частями данной фазы (гомогенное равновесие), и равновесие достигается тогда, когда разность потенциалов для каждого данного компонента уменьшается до нуля . [c.514]

Электрохимические реакции протекают в поверхностном слое на границе раздела электрод—электролит. Естественно, что скорость электродных реакций должна зависеть от строения этого слоя. При погружении металла в раствор он обычно либо посылает свои ионы в раствор, либо адсорбирует их из раствора. Такой переход заряженных частиц (ионов) из металла в раствор (или наоборот) вызывается разностью химических потенциалов этих частиц в обеих фазах и изменяет скачок потенциала между фазами, существующий благодаря контактной разности потенциала, адсорбции дипольных молекул и т. п. [c.48]

Величина потенциала на границе фаз. Граница раздела двух фаз всегда является местом возникновения скачка потенциала. Соприкасается ли металлический проводник с раствором соли того же металла или же соприкасаются два диэлектрика — обе соприкасающиеся фазы заряжаются разноименными электрическими зарядами. Между фазами возникает таким образом разность, или скачок, потенциала и 0 0 образуется вследствие этого двой- [c.166]

Таким образом, при р. Т = onst вещество будет переходить самопроизвольно из фазы, еде оно имеет более высокий химический потенциал, в фазу, где его химический потенциал ниже. По мере приближения к равновесию разность между химическими потенциалами данного вещества для фаз аир уменьшается. При равновесии химический потенциал примет одинаковое значение для каждой фазы. В этом отношении химический потенциал, как интенсивная величина, подобен давле- [c.115]

Первый вопрос более прост. Качественно мы сразу же можем дать на него отрицательный ответ. Действительно, для сосуда с водой в атмосфере пара, если поверхность разрыва считать отдельной фазой, подсчет по правилу фаз дает ответ, лишенный физического смысла / =14-2 — 3 = 0. Это происходит потому, что-вывод правила фаз основывается на рассмотрении изменений изобарного потенциала 6(3 и подсчете числа степеней свободы по-разности между числом независимых переменных и числом связывающих их уравнений. Поскольку в выражение для G входит член as, то при s = onst оба числа увеличиваются одинаковым образом. Действительно, в системе, состоящей из г объемных и и г поверхностных фаз, число независимых переменных. (Г, Р, а<2>. .. < >,. .., nf>, nf. . .) равно 2 + + [c.74]

Первый вопрос более прост качественно па него сразу же можно дать отрицательный ответ. Действительно, для сосуда с водой в атмосфере пара, если поверхность разрыва считать отдельной фазой, подсчет по правилу фаз дает ответ, лишенный физического смысла / =1 + 2 — 3 = 0. Это происходит потому, что вывод правила фаз основывается на рассмотрении изменений потенциала Гиббса 6G и подсчете числа степеней свободы по разности между числом независимых переменных и числом связывающих их уравнений. Поскольку в выражение для G входит член os, то при s = = onst оба числа увеличиваются одинаковым образом. [c.68]

Скачок потенциала ф, возникающий между фазами, т. е. точками в металле и в растворе, называется абсолютным электродным потенциалом. А Ер работающего элемента Якоби—Даниеля (рис. 22) будет слагаться из разности скачков абсолютных потенциалов медного и цинкового электродов фси/сизо. и ф2п/2пзо1, плюс потенциал, возникающий на границе двух растворов [c.149]

Если первоначально преобладает растворение металла то переходящие в раствор катионы уносят с собой положительный электрический заряд Раствор при этом заряжается положитель но, а металл отрицательно Ионы раствора несущие избыточ ный положительный заряд и оказавшиеся нескомпенсированны ми свободные электроны металла притягиваются друг к другу и располагаются вблизи поверхности раздела фаз по обе стороны от нее, образуя так называемый двойной электрическии слои в пределах которого электрический потенциал резко изменяется Возникающее при этом электрическое поле затрудняет растворе ние металла и усиливает обратный процесс В дальнейшем уста навливается динамическое равновесие обусловленное взаимной компенсацией этих процессов и определенная разность потенциа лов между металлом и раствором рис 12 1) [c.228]

Правило фаз Гиббса устанавливает связь между числом фаз РИ), находящихся в равновесии, числом компонентов (С) при определенном составе, температуре и давлении. Гравитационные, электрические и им подобные характеристики учитываться нами не будут. Состав фаз можно выразить значением С - 1 мольных или массовых долей в каждой фазе. Поэтому вместе с температурой и давлением общее число переменных, определяющих все фазы системы, равно РЛ(С - 1) + 2. Поскольку химический потенциал или каждого компонента / одинаков для каждой фазы ] в условиях равновесия, то число независимых величин, характеризу-юпщх систему, равно (РЛ - 1)С. Разность между числом независимых условий и числом химических потенциалов называется вариацией или числом степеней свободы, Р, системы и выражается следующим уравнением [c.257]

Таким образом, электрокинетически и потенциал — потенциал границы скольжения фаз, определяемый как разность потенциалов между адсорбционным слоем жидкости, неподвижно связанным с поверхностью твердой фазы, и всей остальной (подвижной) массой Жидкости. [c.149]

Химический потенциал является величиной, характеризующей способность данного компонента к выходу из данной фазы (путем испарения, растворения, кристаллизации, химического взаимодействия и пр.). При фаз0В01.1 переходе химический потенциал является фактором интенсивности, а фактором экстенсивности служит масса переходящего компонента. Переход данного компонента может происходить самопроизвольно только из фазы, для которой его химический потенциал больше, в фазу, для которой он меньше. Такой переход сопровождается уменьшением химического потенциала компонента в первой фазе й увеличением его во второй. В результате этого разность между химическими потенциалами данного компонента в этих двух фазах уменьшается и когда значения химического потенциала компонента в обеих фазах выравнятся, достигается состояние равновесия. [c.253]

Итак, если, изучая диффузионные потенциалы, мы имели дело с неравновесными системами, где разность концентраций порождала постоянную направленную диффузию веществ, то доннанов потенциал представляет собой, в полном смысле слова, термодинамически равновесную разность потенциалов. Термодинамически равновесно и распределение концентраций между фазами доннановой системы. [c.79]

В водном растворе ОВ-потенциал каждой ОВ-пары определяется сравнительно небольщой разностью между суммами больших значений потенциалов ионизации, энтальпий гидратации и комплексообразования, которые характеризуют 0браз0.вание ионов в тазовой фазе с последующим пере носом их в воду (цикл Борна — Габера). В случае комплексов эта разность увеличивается за счет энергии стабилизации ноля лигандов, энергии спар.ивания спинов и иэменений энтропии, соответствующих обмену электронов. Значительные энтропийные эффекты наблюдаются и в том случае, когда применяются анионные лига нды, понижающие сумм.арный заряд. комплекса. [c.161]

При различном исходном составе крайних фаз полупрони- цаемая мембрана препятствует полному выравниванию состава, этих фаз. Устанавливается некоторое равновесное распределение компонентов между фазами (а) и (р)—между, точками А II В возникает разность потенциалов, называемая мембранным потенциалом фм (или трансмембранным потенциалом). Этот потенциал определяется гальвани-потенциалами на границе каждой из фаз и мембраны. Кроме того, если система еще не достигла равновесного состояния, внутри мембраны (между точками а и Ь) возникает диффузионный потенциал фй — внутримембранный потенциал. Таким образом, в общем случае [c.87]