Лекция №10

Электродные потенциалы.

При погружении любого незаряженного металла в раствор электролита (т.е. в раствор солей, кислот или щелочей) происходит пространственное перераспределение зарядов между металлом и раствором. При этом металл и раствор заряжаются, и на их границе возникает разность потенциалов, которую иногда называют скачком потенциала (рис. 1)

j_Mе - q раствор

Dj = j_Me - j_p

Ме +q j_p

Рис. 1. Схема скачка потенциала на границе металл-раствор.

Эту разность потенциалов называют абсолютнымэлектродным потенциалом.

При этом на межфазной границе образуется двойной электрический слой, обкладками которого являются поверхность металла, несущая, например, положительный заряд, и пограничный слой раствора, в котором распределены катионы (+) и анионы (-) таким образом, что суммарный заряд этого пограничного слоя равен заряду металла, но имеет противоположный знак (см. рис. 2,3)

+ - анионы

Me +-

катионы

+

+Q + -Q раствор

+

+

диффузная часть двойного электрического слоя плотная часть двойного электрического слоя

Рис. 2. Схема двойного электрического слоя на границе металл-раствор.

С(х)

Ме С(-) раствор

С(+)

х

Рис. 3. Распределение катионов С(+) и анионов С(-) вблизи границы металл-раствор

Если в один и тот же раствор погрузить два различных металла

Ме1 ô р-р ô Ме2

то на каждом металле возникнет свой скачок потенциала, разность между которыми (Dj1 - Dj2) не равна нулю. При замыкании этих электродов на внешнее сопротивление R (рис. 4) в цепи можно обнаружить длительно протекающий ток.

Me1 R Me2

раствор Рис. 4.

Таким образом, системы из двух электродов, разделенных электролитом, способны служить источниками постоянного тока. Подобные системы называются гальваническими элементами

Рис.4 схематически можно представить таким образом

Ме1| р-р| Ме2.

В электрохимических измерения широко используются более сложные схемы, например

Ме1| р-р1|| р-р2|Ме2.

в которых измеряется разность потенциалов между рабочим (исследуемым) электродом (Ме1) и эталонным электродом сравнения (Ме2).

Электродным потенциалом называют разность потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения.

Дата добавления: 2014-12-08