Физическая химия. Практикум для студентов, обучающихся по специальности 330200 - "Инженерная защита окружающей среды". Письменко В.Т - 171 стр.

UptoLike

171
Глава 4. ЭЛЕКТРОХИМИЯ
••••••••
При контакте двух фаз неизбежно происходит взаимодействие, заклю-
чающееся в материальном (
вещественном и энергетическом
) обмене между ними
из-за разности химических потенциалов. В зависимости от вида частиц, ко-
торыми обмениваются фазы, возможно три случая.
Во-первых, структурная единица, участвующая в обмене, – электриче-
ски нейтральная частица (
молекула, атом
). Результатом взаимодействия явля-
ется растворение фаз друг в друге с образованием раствора (
например, кри-
сталл сахара обменивается нейтральными молекулами с водой
).
Во-вторых, обмен может быть обусловлен электронамиэлектрически
заряженными частицами, что приведет к возникновению контактной разно-
сти потенциалов на границе фаз (
например, металлполупроводник
).
И, в-третьих, в обмене участвуют ионы. Если в обмене участвуют ионы,
то обязательно возникновение электрических зарядов у обеих фаз на их гра-
нице. Подобный обмен приведет к установлению равновесия, которое харак-
теризует систему с наименьшей энергией. Но это равновесие на границе фаз
характеризуется очень важным факторомскачком потенциалов, который
сопутствует образовавшемуся двойному электрическому слою. Состоянию
равновесия будет отвечать равновесный электродный потенциал на границе
фаз. Возникновение электродного потенциала, его строение, свойства и ис-
пользование и является предметом изучения электрохимии.
1. ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ
1.1
. Возникновение двойного электрического слоя на границе
электродэлектролит за счет окисления-восстановления металла
Как известно, кристаллическая решетка металла построена из катионов,
занимающих места в узлах кристаллической решетки, и общих внешних ва-
лентных электронов, обуславливающих связь между катионами. Схематиче-
ски это можно представить в виде плоской двумерной модели, как на рисун-
ке 42. Число положительных зарядов катионов металла кристаллической ре-