ChemStudy

Между временем пропускания через раствор или расплав электролита электрического тока (количеством электричества) и количеством образующегося и расходуемого вещества имеются строгие количественные соотношения, определяемые законами Фарадея.

Электродный потенциал

Если металл погрузить в воду, то его катионы начнут переходить в жидкость. Благодаря наличию электрического заряда у катиона на поверхности металла остается равный по величине, но противоположный по знаку заряд в виде избыточных электронов, тоесть поверхность металла становиться отрицательно заряженной. Она начинает притягивать к себе положительно заряженные ионы металла, которые уже перешли в раствор и, таким образом, катионы не могут свободно перемещаться в объем раствора. Поэтому на границе металла с раствором возникает двойной электрический слой, который можно представить себе в виде плоского конденсатора, отрицательная обкладка которого – это поверхность металла, а положительная – соприкасающийся с ним слой растворенных ионов. Уже после растворения очень небольшого числа ионов заряд двойного слоя настолько возрастает, что дальнейшее растворение металла прекращается.

Если же металл погружен не в воду, а в раствор своих ионов, (например, Zn в раствор ZnSO4), то картина будет несколько иная. Если концентрация раствора ZnSO4 невелика, то образование двойного электрического слоя будет происходить так же, как в случае растворения металла в воде. Если же концентрация ионов в растворе велика, то сначала будет наблюдаться осаждение катионов из поверхности металла, которая зарядится положительно. Теперь поверхность металла будет притягивать к себе отрицательные ионы (в нашем примере, SO42-), и образуется двойной электрический слой с положительной обкладкой из металла и отрицательной – из растворенных анионов.

Катионы будут осаждаться до тех пор, пока заряд на поверхности не достигнет такой величины, при которой дальнейшее осаждение станет невозможным из-за отталкивания одноименных зарядов металла и его ионов.

Когда имеются два противоположно заряженных тела, говорят, что между ними существует разность потенциалов. Такая разность потенциалов устанавливается и здесь, в двойном электрическом слое, на границе металл – раствор. Переход ионов из металла в раствор и обратно создает между ними разность потенциалов. Пару металл – раствор принято называть электродом. В этом случае потенциал называется электродным.

От чего зависит электродный потенциал? Можно ли его измерить и как это сделать? Отвечая на этот вопрос электрохимики предлагают нам уравнение Нернста:

φ=φ0 + RT/nF∙lg[Men+]

где φ – электродный потенциал; [Men+] – концентрация ионов металла, моль/л; Т – абсолютная температура; n – валентность ионов металла; φ0 – стандартный электродный потенциал; R – универсальная газовая постоянная; F – число Фарадея (F= 96 500 Кл).

Наиболее важная величина в этом уравнении – стандартный электродный потенциал φ0. Его физический смысл становится понятным, когда [Men+]=1 моль/л. Тогда второй член уравнения становится равен нулю и φ=φ0. Значит, стандартный электродный потенциал – это такой потенциал, который возникает на границе металла с раствором его ионов при концентрации последних 1 моль/л. Это основная характеристика электрода. Уравнение Нернста показывает, что электродный потенциал каждого электрода может изменяться в очень широких пределах. Это подтверждает второй член уравнения, который зависит от концентрации раствора.

ШАМЯКИН Иван Петрович (р . 1921), белорусский писатель, народный писатель Белоруссии (1972), член-корреспондент АН Белоруссии (1980), Герой Социалистического Труда (1981). Романы "Глубокое течение" (1949; Государственная премия СССР, 1951), "Сердце на ладони" (1964), "Атланты и кариатиды" (1974), "Возьму твою боль" (1980), "Петроград - Брест" (1981). Цикл повестей "Тревожное счастье" (1956-66) посвящен морально-этическим проблемам. Автобиографическая книга "Корни и ветви" (1986).

ОПЕРАЦИЯ (от лат . operatio - действие),..1) в военном деле - совокупность ударов, боев, сражений вооруженных сил по единому замыслу и плану для решения оперативных или стратегических задач. Различают: операции общевойсковые, морские, воздушные, противовоздушные, воздушно-десантные и др.; наступательные и оборонительные; стратегические, фронтовые (группы армий), армейские, флота, флотилии и др...2) В вычислительной технике - выполнение вычислительной машиной какого-либо действия над исходными величинами (включая их передачу) по одной из команд программы. Различают операции арифметические, логические, управления и др...3) Законченное действие или ряд связанных между собой действий, направленных на решение определенной задачи (напр., хирургическая операция резекции желудка).

ЯРД (англ . yard), единица длины в системе английских мер, обозначается yd. 1 ярд=3 футам=0,9144 м.