Скачок потенциала на границе металл- раствор электролита

Рассмотрим элемент, состоящий из цинковой платины, опущенной в раствор электролита — сульфата цинка ().

Сульфат цинка в водном растворе диссоциирует на ионе:

В свою очередь в растворе существуют молекулы воды, которые сильно поляризованы Н₂О

Пластина цинка состоит из ионов в узлах кристаллической решётки и электронов (поэтому металлы легко проводят электрический ток).

Ионы в металлах удерживаются за счёт энергии кристаллической решётки (). Ион в растворе удерживается за счёт сольватной (гидратной) оболочки, образуемой растворителем().

1)< > < 0

При погружении металла в раствор электролита ионы на поверхности кристаллической решётки металла взаимодействуют полярными молекулами растворителя (чаще воды), и образуется сольватная (гидратная) оболочка. Связь гидратированного иона с остальными ионами кристаллической решётки ослабевает, и он, если обладает достаточной кинетической энергией, переходит в раствор. При этом цинковая пластина заряжается отрицательно, т.к. остаются электроны. Таким образом, в раствор уходит много ионов. Но каждому последующему иону уйти труднее, чем предыдущей, т.к. растет отрицательный заряд на пластинке. И при каком-то отрицательном заряде на пластинке наступает состояние равновесия, когда число уходящих ионов в раствор будет равно числу ионов, приходящих из раствора.

При этом отрицательный заряд на пластинке меняться не будет.

Сравнить величины отрицательного заряда при равновесии можно по таблице стандартных потенциалов.

Еще раз отличу: если <, металл заряжается отрицательно.

2) Энергия кристаллизации решетки больше энергии сольватации >.

< < 0

Ион растворенного вещества подходит к поверхности металла, восстанавливается и переходит в кристаллическую решетку металла. При этом металл заряжается положительно. К такому типу взаимодействия относятся восстановление меди из раствора.