Page 116 - 6376
P. 116
легко зрозуміти, якщо врахувати, що йони внаслідок електростатичної взаємодії притягують
до себе оточуючі молекули розчинника. У результаті йони в електролітах виявляються
оточеними оболонкою з молекул розчинника, яка рухається разом з йонами. Подібні групи
молекул отримали назву сольватів, а у випадку водних розчинів – гідратів. Явище
сольватації призводить до того, що розмір рухомого йона ніби зростає, а його рухливість
внаслідок цього зменшується.
27.8. Хімічні джерела струму. Електродний потенціал. Якщо будь-який
провідник 1 – го роду, наприклад метал, дотикається до електроліту, то на металі і
електроліті з’являються заряди протилежного знаку. При цьому метал набуває відносно
електроліту певний електричний потенціал, який отримав назву електродного потенціалу.
Виникнення електродних потенціалів пояснюється наступним чином. Розглянемо
простий випадок металу, зануреного у водний розчин власної солі. Будемо надалі вважати,
що процеси, які відбуваються коло електрода, оборотні. Це означає, що якщо за даного
напряму струму на електроді відбувається певна хімічна реакція, то при пропусканні струму
у протилежному напрямі на електроді відбувається зворотня реакція. За відсутності струму
ніяких реакцій на електроді немає.
Прикладом, який наближено задовольняє цим умовам, може служити цинк, який
знаходиться у водному розчині сірчанокислого цинку . Поглянемо детальніше, що
4
2−
відбувається коло границі цинк–розчин. Йони , які знаходяться у розчині, вступають в
4
2+
хімічну реакцію з йонами металу, утворюючи , який, розчиняючись у воді, знову
4
2+
2−
дисоціює на йони і . В результаті цього процесу йони неперервно переходять
2+
4
з електрода у розчин. Кожен перейшовший йон цинку переносить у розчин додатний заряд
+2 і вивільняє у металі від’ємний заряд −2.
Поряд з розчиненням цинку відбувається і зворотній до нього процес: йони , які
2+
знаходяться у розчині, при тепловому русі зустрічають цинковий електрод і на ньому
виділяються. При цьому електрод отримує додатній заряд, а в розчині залишаються
2−
некомпенсовані йони .
4
2+
Якщо потік йонів з електроду у розчин більший потоку тих самих йонів з
розчину на електрод, то метал буде заряджатися від’ємно, а розчин – додатно. Внаслідок
взаємного притягання різнойменних зарядів надлишкові йони у розчині будуть
2+
зосереджені у тонкому шарі поблизу границі поділу, від чого виникає подвійний
електричний шар (рис. 23а).
Електричне поле всередині подвійного шару буде протидіяти переходу йонів цинку
у розчин і сприяти зворотньому переходові їх з розчину на електрод.
2+
Якщо потік йонів з електрода у розчин менший зворотнього потоку йонів, то
електрод буде заряджатися додатньо, а розчин – від’ємно, і з’явиться подвійний електричний