Отрицательно заряженная поверхность - металл
Cтраница 3
В то же время отрыв каждого следующего катиона от поверхности требует преодоления все более высокого энергетического барьера, ибо катионы удерживаются отрицательно заряженной поверхностью металла, причем средняя энергия их уменьшается. На рис. 34 это выражается тем, что точка / по мере растворения катионов перемещается вверх по линии / / равн. [31]
Значительный интерес вызывает также первая стадия восстановления Н202 на ртутном электроде. Более трудная восстанавливаемость анионов но сравнению с молекулами является, как это будет разобрано ниже, общим правилом при протекании реакций восстановления на отрицательно заряженной поверхности металла. Восстановление Ы202 идет с очень большим перенапряжением ( более 2 в. Такое низкое значение величины а может быть истолковано как доказательство того, что присоединение электрона происходит только после значительного растяжения связи между двумя кислородами. Для окончательного суждения по этому вопросу необходимы измерения в более широком интервале плотностей тока. [32]
 |
Двойной электрический слой на границе металл - электролит. [33] |
После ухода в раствор иона металла на поверхности электрода остается отрицательный заряд, равный валентности иона. По мере растворения металла отрицательный заряд на его поверхности возрастает. Перешедшие в раствор ионы притягиваются отрицательно заряженной поверхностью металла. Между электродом я раствором электролита возникает разность потенциалов, препятствующая дальнейшему растворению металла. [34]
Катодное восстановление анионов сопровождается иногда специфическими для этого процесса затруднениями - спадами тока. На рис. 115 приведена i - ф-кривая для медного электрода в разбавленном пирофосфатном комплексном растворе. Такой эффект может быть объяснен переходом г - р-кривой через точку нулевого заряда и вызывается появлением сил отталкивания, которые возникают между отрицательно заряженной поверхностью металла ( катода) и анионами. Подобное влияние отрицательного заряда поверхности на анионы может проявиться различным образом. [35]
Катодное восстановление анионов сопровождается иногда специфическими для этого процесса затруднениями - спадами тока. На рис. 115 приведена i - ср-кривая для медного электрода в разбавленном пирофосфатном комплексном растворе. Такой эффект может быть объяснен переходом i - ф-кривой через точку нулевого заряда и вызывается появлением сил отталкивания, которые возникают между отрицательно заряженной поверхностью металла ( катода) и анионами. Подобное влияние отрицательного заряда поверхности я а анионы может проявиться различным образом. [36]
Возникновение потенциала на электродах происходит благодаря взаимодействию металлов с полярным растворителем. При погружении металла, например цинка, в воду металлические ионы, входящие в состав кристаллической решетки, гндратируются и переходят в раствор, оставляя избыточный отрицательный заряд на поверхности металла. Параллельно протекает процесс осаждения ионов на поверхностных гранях кристалликов металла. Ионы металла в растворе, однако, концентрируются в электрическом ноле вблизи отрицательно заряженной поверхности металла. [37]
Катодное восстановление анионов сопровождается специфическими для этого процесса затруднениями - спадами тока. На рис. 96 приведена i-ф-кривая для электрода в разбавленном пирофосфатном медном комплексном растворе. Как видно из рисунка, при потенциале несколько более отрицательном, чем 0 05 в, ток резко уменьшается и процесс восстановления анионов СиР2О - тормозится. Такой эффект может быть объяснен пересечением i-ф-кривой потенциала нулевого заряда и вызывается появлением сил отталкивания, которые возникают между отрицательно заряженной поверхностью металла и анионами. [38]
Повышение концентрации катионов у поверхности металла сопровождается ростом запаса энергии их. Действительно, если бы катионы не притягивались отрицательно заряженнцй поверхностью металла, то они отошли бы друг от друга на возможно большие расстояния. В то же время отрыв каждого следующего катиона от поверхности требует преодоления все более высокого энергетического барьера, ибо катионы удерживаются отрицательно заряженной поверхностью металла, причем средняя энергия их уменьшается. На рис. 34 это выражается тем, что точка / по мере растворения катионов перемещается вверх по линии llvass. Одновременно точка а передвигается вниз в направлении к аравн. [39]
Повышение концентрации катионов у поверхности металла сопровождается ростом запаса энергии их. Действительно, если бы катионы не притягивались отрицательно заряженной поверхностью металла, то они отошли бы друг от друга на возможно большие расстояния. В то же время отрыв каждого следующего катиона от поверхности требует преодоления все более высокого энергетического барьера, ибо катионы удерживаются отрицательно заряженной поверхностью металла, причем средняя энергия их уменьшается. На рис. 34 это выражается тем, что точка / по мере растворения катионов перемещается вверх по линии / / равн. Одновременно точка а передвигается вниз в направлении к аравн. [40]
Рассмотрим возникновение потенциала на границе поверхности раздела, например, металла, с любой полярной жидкостью ( водой и др.) или с растворами своих солей. При соприкосновении металла с чистой жидкостью катионы ( металлические ионы Меп, несущие п положительных зарядов), находящиеся на поверхности кристаллической решетки, солъватируются. Взаимодействие между катионами в решетке, благодаря сольватации, ослабляется, и они переходят самопроизвольно в жидкую фазу, прилегающую к поверхности металла. Процесс носит окислительный характер, так как Ме - Ме. Потенциальная энергия системы при этом понижается. Поверхность металла от оставшихся на ней некомпенсированных избыточных электронов приобретает отрицательный заряд. На границе раздела металл - жидкость образуется двойной электрический слой. Между катионами, вышедшими из металла и находящимися в растворе, и отрицательно заряженной поверхностью металла возникает электростатическое притяжение, которое препятствует проникновению катионов в глубь жидкой фазы и дальнейшему развитию процесса. В системе устанавливается равновесие, при котором скорость выхода катионов и образования раствора равна скорости противоположно направленного процесса - кристаллизации. Соотношение между количеством энергии, затрачиваемой на отрыв катиона от поверхности металла ( работа выхода металлического иона), и количеством энергии, выделяющейся при сольватации ( гидратации) катиона, определяет главным образом положение равновесия. [41]
Страницы: 1 2 3