Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 83 стр.

UptoLike

Составители: 

83
вода» возникает т.н. скачок потенциала (как результат пространственного разделе-
ния зарядов с противоположными знаками).
+
+
+
+
+
+
+
+
+
OHM
2
Растущий отрицательный заряд на поверхности металла снижает скорость
выхода его ионов в раствор (
υ), но увеличивает скорость обратного входа их в
решетку М
1
(υ). Поэтому при определенной (для каждого металла своей) величине
заряда (а значит, потенциала) в системе наступает равновесие.
Этот
равновесный скачок потенциала и называется электродным или окис-
лительно-восстановительным потенциалом (ОВП) данной системы. Его величина за-
висит от температуры, а главное от природы веществ системы.
Остановимся на последнем подробнее. Возьмем электрод, который представ-
ляет собой металл M, опущенный в
раствор
2
его соли. Схематически он изобража-
ется следующим образом:
M/M
p+
(например,
Zn/Zn
2+
).
При погружении металла в раствор его соли возможны два варианта процес-
сов:
а). В случае достаточно
активного М при относительно небольшой концен-
трации раствора получим, что
υ>υ , и поэтому идет процесс с возникновением на
электроде
отрицательного потенциала, как и при погружении металла в воду
(см. выше). Причем, величина возникающего потенциала будет тем отрицательнее,
чем
активнее металл (т.е. больше υ) и чем меньше концентрация соли (т.е. ис-
ходная активность
+p
М в растворе). А значит, меньше будет υ на начальном этапе
формирования ДЭС. Как следствие, больше ионов
+p
М «успеет» выйти из решетки до
наступления равновесия. И как результат,
больший отрицательный заряд будет
на поверхности металла при равновесии.
б). Для сравнительно
малоактивных металлов выше определенной (для ка-
ждого металла своей
3
) концентрации соли уже в первый момент формирования ДЭС
υ<υ . То есть с большей скоростью идет процесс присоединения катионов к по-
верхности металла. В результате чего на электроде возникает
положительный за-
ряд, который по мере его роста все в большей степени препятствует присоединению
диффузионной, размытой части (толщина от 10
-7
до 10
-3
см), возникновение которой объясняется теп-
ловым движением частиц.
1
Ион металла, покидая жидкую фазу, теряет гидратную оболочку и достраивает решетку М.
2
Здесь и далее рассматриваются только водные растворы электролитов.
3
Для активных металлов эта концентрация оказывается слишком большой, чтобы ее можно было соз-
дать практически.
Рис.4. Распределение зарядов в двойном элек-
трическом слое
ДЭС