2. Термодинамика растворов электролитов. Типы ДЭСКниги / Физическая химия / ЛЕКЦИЯ № 12. Теоретическая электрохимия / 2. Термодинамика растворов электролитов. Типы ДЭС
На границе раздела фаз электрод – раствор происходит перераспределение зарядов, в результате которого у поверхности электрода накапливается избыток ионов какого-либо одного знака, в результате на поверхности возникает избыток зарядов противоположного знака. Такое пространство разделения избыточных зарядов позволяет ввести понятие ДЭС. Условно можно представить две воображаемые плоскости, которые проходят через центры тяжести избыточных зарядов в поверхностном слое на электроде и раствора у поверхности электрода. Шкаф для документов закрытый купить офисные шкафы.
Расстояние между плоскостями равно диаметру сольватированного комплекса (d). Таким образом, ДЭС можно рассматривать как плоский конденсатор:
D – диэлектрическая проницаемость, для Н2О = 80, d = 10–8 – расстояние между обкладками. Перераспределяемый заряд на границе раздела фаз имеет динамическое преобладание.
Согласно закону термодинамики, перенос вещества из одной фазы в другую характеризуется химическим потенциалом
μ = ΔG хим
μ зависит от концентрации частиц.
μ = μ 0+RT lnС,
где С – концентрация частиц, участвующих в реакции переноса;
μ0– стандартное значение потенциала при С= 1.
Согласно термодинамике, перенос вещества из одной фазы в другую происходит таким образом, что химический потенциал вещества действует до тех пор, пока μ 1 = μ 2в обеих фазах.
Определяющимися ионами являются ионы Ag+, следовательно, если химический μ ионов Ag (Ме),
то, согласно уравнению Ле-Шателье, перенос ионов Ag+, в сторону раствора будет происходить с большей скоростью, чем в обратном направлении, в результате количество ионов Ag у поверхности будет увеличиваться, так как концентрация в растворе растет.
μ Ag+ = μ 0 + RT lnCAg+.
Перенос происходит до тех пор, пока
Когда наступит равенство μ , скорость переноса в обоих направлениях через границу раздела фаз становится одинаковой.
Наступает равновесие; так как в переносе принимают участие заряженные частицы, то в этом случае говорят об электрохимическом равновесии. При установлении равновесия поверхность, с которой ушли Ag+, приобретает избыток отрицательного заряда, под действием его избыток положительных зарядов собирается в растворе у поверхности.
Возникновение избытка заряда приводит к возникновению скачка μ на границе раздела фаз. Согласно представлению о плоском конденсаторе, скачок потенциала изменяется линейно с расстоянием от поверхности электрода. Емкость такого плоского конденсатора, когда ионная обкладка ДЭС состоит из катионов, составляет С = 20 МКФ/см2.
Смотрите также
Методы исследования биологически активных соединений
...
Способы получения и свойства бутилкаучука
Сополимеры изобутилена с 2-5 % изопрена
производят под торговой маркой «бутилкаучук». Присутствие двойной связи в
молекулах «бутилкаучука» позволяет проводить его вулканизацию с целью улучше ...