Электродные процессы. Двойной электрический слой.
Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации.
Эл-ты – в-ва, кот в р-ре или расплаве полностью или частично сост из ионов. Осн полож теории Аррениуса: 1) при растворении в воде, молекулы эл-та под влиянием молекул р-ля распадаются на положит и отриц заряж ионы. Процесс сальватации сопровождается изменениями св энергии Гиббса. 2) проц диссоц явл обратимыми; в р-ре сущ динамич равновесие. Полная диссоц наблюдается с разбавлением р-ров. 3) силы взаимод между ионами отсутствуют и р-ры эл-тов ведут себя как идеальные газы.
Для ко-венной хар-ки была введена степень диссоц. Сильные эл-ты в отличие от слабых диссоцир практически полностью. Слабые диссоциируют обратимо. Константа диссоц явл хар-кой данного эл-та при данной Т и не завис от концентрации эл-тов в данном р-ле. Степень диссоц хар состояние эл-та при данной концентрации.
Р-ры - эл-ты имеют большие отклонения от идеальных р-ров. Это обусл увеличением числа частиц при диссоц. Для учета этих отклонений вводится изотонический коэффициент – отношение фактического числа частиц в р-ре к общему числу молек в р-ре.
2 Сильные электролиты.
1-сильн эл-ты в р-рах конц и разбавленных полностью диссоцированы на ионы. 2-между ионами сущ взаимод. Каждый ион окруж противоположно заряж ионами, кот создают ионную атмосферу.
Тепловые движ ионов приводят к тому, что они непрерывно обмениваются местами с ионами др атмосфер. Поле, созд ионной атмосферой явл непрер и опред только концентрацией ионов. Но в этой теории не учитывается взаимод с молек р-ля а также размеры ионов.
Применение активностей вместо концентраций позволит учесть данные активности. аi=ci·γi
Ионная сила хар межионное взаимод. При постоянной ионной силе коэф активности не изменяется.
Механизм движения ионов. Абсолютная скорость ионов.
Проводники 1-го рода – ток перенос путем направл движ электронов. Проводники 2-го рода – ток перенос ионами(твердые соли, ионные р-ры). Скор движ ионов во много раз меньше скор движ электронов, следовательно электропроводность меньше. V=V0E
Физ смысл: скор движ анионов и катионов различаются. Если различие большое, то перенос эл-ва обусловлен только одним видом ионов, если скор сравнимы, то в переносе эл-ва участвуют оба иона.
4 Удельная электропроводность растворов. Эквивалентная электропроводность растворов, æ.
С уменьшением конц увелич степень диссоц. Затем происх уменьшение концентрации ионов в р-ре, тк увелич кол-во р-ля, следовательно æ уменьшается.Эквивалентная электропроводность зависит от заряда и радиуса гидротированых ионов.Максимальное значение эквивал эл-ности достигается для бесконечно разбавл р-ров. Данная величина опред как сумма подвижностей ионов λ∞=ℓ++ ℓ- α=λV/λ∞ скор ионов замедляется за счет двух эффектов:Катофоретический: в эл поле ионы перемещаются со своими ионными атмосферами. И Релаксационый: при движ ионов разрушается старая ионная атмосфера и образ новая.
Электродные процессы. Двойной электрический слой.
К эл-дным проц относ проц, в рез кот создается разность потенциалов между частями сист. За счет перехода электронов от одних атомов к другим. Так возникает эл ток. Обратные проц – проц электролиза. В основе эл-дных проц лежат ОВР. Для того, чтобы реакция служила источником тока, необх чтобы проц окисл и восст были пространственно разделены. Под действием молек р-ле атомы Ме в виде ионов переходят в р-р, а электроны – на пов-ти Ме. В рез образ двойной эл слой заряда и возникает ионный скачок потенциала. Ионы Ме не переходят в р-р, а группируются на границе раздела фаз. Устанавливается равновесие между числом атомов, переходящ в р-р, и ионами Ме, осаждающимися на пластинке. Два слоя зарядов удерж друг относит друга силами эл статич взаимод и величина скачка потенциала будет зависеть от природы Ме, от характера взаимод ионов Ме с р-лем, от конц ионов Ме.