русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Химические источники тока


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1484; Нарушение авторских прав


ЛЕКЦИЯ 7

Механизм возникновения электродного потенциала

Если погрузить металлическую пластинку в водный раствор соли того же металла, положительные ионы, находящиеся на поверхности металла, гидратируются и некоторое количество ионов переходит в раствор. В результате этого перехода на пластинке образуется избыток электронов, она заряжается отрицательно. В то же время гидратированные ионы металла, находящиеся в растворе, отбирая у металлической пластины электроны, образуют атомы металла, которые становятся частью кристаллической решетки. Этот процесс приводит к дефициту электронов и возникновению на пластинке положительного заряда.

Таким образом, между металлическим электродом и раствором устанавливается состояние равновесия:

М(тв) + nН2О – zе « М(Н2О)nz+

В зависимости от того, какой из двух рассмотренных процессов преобладает, от положения приведенного равновесия находится знак и величина заряда поверхности.

Электрическое поле, возникающее вокруг электрода, вызывает неравномерное распределение ионов в растворе вблизи электрода. Если металлическая пластина заряжается отрицательно (рис.3.4.), катионы, притягиваясь к поверхности, концентрируются вблизи нее. Анионы отталкиваются от поверхности и их концентрация вблизи электрода будет понижена. В результате раствор вблизи поверхности

приобретает заряд противополож-

металл     Раствор   ный по знаку заряду металла - образуется двойной электрический слой. Двойной слой имеет диффуз-ное строение -это означает, что избыток катионов и недостаток анионов уменьшается по мере удаления от поверхности посте-пенно. Этому способствует тепло-вое движение частиц и взаимное
Рис.3.4 Двойной электричес кий слой отталкивание одноименных заря-дов. Если поверхность металла заряжена положительно наблю-дается картина обратная представленной на рис.3.4. Итак,

при погружении металла в раствор, содержащий ионы этого же металла на поверхности раздела фаз образуется двойной электрический слой и возникает определенный скачок потенциала, который принято называть электродным потенциалом .



Факторы, от которых зависит величина электродного потенциала

Как отмечалось в предыдущем параграфе, знак и величина потенциала зависят от положения равновесия между металлом и раствором. Электродный потенциал зависит от следующих основных факторов:

а) От природы металла. Чем большей химической активностью обладает данный металл, т.е. чем легче он растворяется, тем в большей степени равновесие смещено вправо – тем отрицательнее потенциал.

б) От концентрации ионов металла в растворе. Переход ионов металла в раствор происходит тем интенсивнее, чем меньше концентрация катионов в растворе. Наоборот, с увеличением концентрации раствора равновесие смещается влево и потенциал становится более положительным.

в) От температуры. С повышением температуры потенциал становится более положительным, т.е. равновесие смещается влево. Чтобы понять причины этого эффекта необходимо учесть, что переход ионов в раствор связан с гидратацией, а гидратация – процесс экзотермический (вспомните принцип Ле-Шателье).

Зависимость величины потенциала от указанных факторов выражается уравнением Нернста.

(3.15.)

В этом уравнении - электродный потенциал металла Ме в растворе, содержащем катионы Меz+.

- стандартный или нормальный потенциал рассматриваемой системы;

R - универсальная газовая постоянная;

Т - температура по шкале Кельвина;

z - число электронов, участвующих в электродном процессе;

F - Фарадей, единица количества электричества;

a - активность ионов металла в растворе.

Для разбавленных растворов коэффициент активности g близок к единице и вместо активности можно пользоваться концентрацией ионов с.

Если в уравнение (3.15.) подставить значения постоянных R и F, принять температуру, равной 298 К и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, получим:

(3.16.)

Из уравнения (3.16.) следует,

стандартный электродный потенциал – это потенциал электрода при концентрации ионов в растворе, равной 1 моль×дм-3.

Величина j° характеризует химическую активность металла: чем активнее металл, тем отрицательнее его стандартный потенциал.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Удельная электрическая проводимость | Измерение электродных потенциалов. Ряд напряжений.


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.006 сек.