Головна

металевий електрод

  1. Вибір виконавчого двигуна і механічної передачі на прикладі електродвигуна постійного струму з незалежним збудженням
  2. Вибір узагальнених координат для електродинамічної системи.
  3. вибір електродвигуна
  4. Закон: маси речовин, що виділилися на електродах прямопропорційні кількості електрики (Q), що пройшов через розчин або розплав електроліту
  5. Захист електродвигуна.
  6. Значення нормального електродного потенціалу кількісно характеризує здатність металу віддавати електрони, тобто його відновні властивості.
  7. Вимірювання електроднихпотенціалів

При опусканні металевої пластинки в воду на її поверхні виникає негативний електричний заряд. Механізм його появи полягає в наступному. У вузлах кристалічної решітки металів знаходяться позитивно заряджені іони або нейтральні атоми, між якими рухаються вільні електрони.

У водному середовищі катіони, розташовані на поверхні кристалічної решітки, гидратируются полярними молекулами води і переходять в рідку фазу, заряджаючи її позитивно. Метал, в якому з'явився надлишок електронів, набуває негативний заряд (рис. 86).

Негативний заряд металевої пластинки перешкоджає подальшому переходу іонів металу в розчин і викликає зворотний процес - перехід його катіонів з розчину на метал. У разі рівного розподілу швидкостей цих протилежно спрямованих процесів в системі встановлюється динамічна рівновага, в ході якого платівка і прилеглий до неї водний шар набувають постійний електричний заряд, однаковий за величиною, але протилежний за знаком. Величина цього заряду в даному випадку буде залежати від природи металу і від температури рідини.

Мал. 86. Схема, що пояснює виникнення різниці електричного потенціалу на межі метал - вода

Схематично протікають при цьому процеси можна зобразити таким чином:

Ме - ne «Меn +

Подвійний електричний шар, що виникає на межі поділу між металом і рідиною, має не пласке, а дифузійне будова. Електростатичного притягання катіонів з боку пластинки протидіють сили взаємного відштовхування між іонами Меn + і їх тепловий рух. У міру віддалення від поверхні металу концентрація його катіонів у водному шарі убуває.

Якщо металеву пластинку опустити не в воду, а в розчин солі цього металу, то величина заряду, що виникає на платівці при встановленні рівноваги, буде визначатися ще й концентрацією іонів металу у вихідному розчині.

Це пов'язано з тим, що в іонообмінних процесах в даному випадку зможуть брати участь і катіони доданого електроліту.

Активні метали (магній, цинк, залізо, кобальт і т.д.) і в воді, і в розчині власної солі, як правило, заряджаються негативно. Пластинки малоактивних металів (таких як мідь, ртуть, срібло і т.д.) в розчині власної солі, навпаки, заряджаються позитивно, тому що їх катіони з поверхні кристалічної решітки можуть переходити в розчин в незначних кількостях і тому до настання рівноваги переважає зворотний процес - осадження катіонів з розчину на метал. В результаті платівка набуває позитивний заряд, а розчин, в якому залишилися аніони солі - негативний заряд.

Система, що складається з металевої пластинки, опущеною в розчин власної солі, називається металевим електродом.Різниця потенціалів, яка встановлюється між пластинкою і прилеглим до неї водним шаром, називається електродним потенціалом.

Його величина буде визначатися не тільки міцністю зв'язків в кристалічній решітці металу і температурою системи, а й активністю катіонів металу солі в розчині. Ця залежність виражається рівнянням Нернста:

де Е - електродний потенціал, В; Е0 - Електродний потенціал, тобто потенціал, який виникає на електроді при активності іонів металу солі в розчині, що дорівнює 1 моль / дм3 і температурі 298 K (25оС); R - універсальна газова стала, 8,314 Дж / (моль · K); Т - температура, K; n - величина заряду іона металу; F - постійна Фарадея, рівна 96500 Кл / моль;  - Активність іонів металу в розчині.

Для досить розбавлених розчинів солей активність іонів металу можна замінити їх молярної концентрацією.

В цьому випадку для температури 298 K при переході від натурального логарифма до десяткового і підстановці значень констант R і F рівняння Нернста приймає більш простий вигляд:

де  - Молярна концентрація іонів металу в розчині.




тиск набухання | Осмотичний тиск розчинів ВМС | Онкотичноготиск крові | В'язкість розчинів полімерів | Вільна і зв'язана вода в розчинах | поліелектроліти | Фактори, що впливають на стійкість розчинів полімерів. висолювання | Розчини електролітів як провідники другого роду. електропровідність розчинів електролітів | Електропровідність є сумарний електричний заряд, що проходить через речовину за одиницю часу, при додатку до нього різниці потенціалів в 1 В. | Еквівалентна електропровідність розчинів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати