Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Potenciales de interfase y su interpretación
Tipo: Diapositivas
1 / 46
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
Tema 2. POTENCIAL DE INTERFASE
Supongamos dos metales sumergidos en una disolución electrolítica (δ V )
Por otra parte, cualquier electrolito -y cualquier otra fase que escojamos- presenta unos límites porque se ha de poner en contacto con algún otro medio material. En nuestro caso:
INTERFASE METAL ELECTROLITO
D
M
I
M
D
I
1. Origen de la doble capa eléctrica
La doble capa, o mejor dicho, la aparición de una diferencia de potencial ( ddp ) en la interfase no es debida a que hayamos cargado el metal, sino que es un fenómeno mucho más general que aparece cuando ponemos en contacto dos fases diferentes.
1. Origen de la doble capa eléctrica
INTERFASE METAL
ELECTROLITO δV'
1. Origen de la doble capa eléctrica
Puesto que sobre las partículas situadas en la interfase actúa una fuerza, la distribución de las mismas dejará de estar regida por el azar. Por tanto, en la parte de la interfase que corresponde al electrolito es de esperar (1) que e xista orientación neta de dipolos del disolvente y (2) que haya separación de aniones y cationes; en de finitiva, esperamos aparición de carga neta en esta parte de la inter fase compuesta por el electrolito. A s u vez, los electrones libres del metal, que corresponden a la parte metálica de la interfase, responderán al proceso de carga de la parte disoluci ón de la inter fase, con una carga igual y de signo contrario. La interfase total es neutra. Sin embargo, la separación de car gas origina una ddp que puede ser visualizada como una doble capa eléctrica. INTERFASE METAL ELECTROLITO
1. Origen de la doble capa eléctrica
La superficie del metal (del electrodo) en la que existe un exceso de carga, se recubre de una primera fila (capa) que en gran parte son moléculas dipolares de agua. Es la primera capa de hidratación de electrodo. 1ª capa de hidratación Metal Figura 5
En el caso más simple, el exceso de carga en el OHP (de bida a l os cationes solvatado) es igual y de signo opuesto al existente sobre el metal. El equivalente eléctrico de este sistema es un condensador de placas plano-paralelas. La caída de potencial entre las dos láminas es lineal y alcanza su valor nulo en el plano OHP.
2. Estructura de la doble capa -Q (^) +Q Distancia Superficie Metal 0 Potencial Interfase Metal Disolución OHP Caída de Potencial en el Electrodo
Puede suceder que a lgunos iones que ocupan el OHP abandonen su posición y se desplacen hacia la disolución. Entonces, la densidad de carga va disminuyendo asintóticamente conforme nos adentramos en la disolución. La caída de potencial en este caso es -Q (^) +Q Distancia Superficie Metal 0 Potencial Interfase Metal Disolución OHP
2. Estructura de la doble capa Caída de Potencial en el Electrodo
2. Estructura de la doble capa La caída de potencial en este caso para un electrodo cargado positivamente es +Q (^) -Q Distancia Superficie Metal 0 Potencial Interfase Metal IHP
2. Estructura de la doble capa Un caso interesante de adsorción específica ocurre cuando un metal cargado positivamente adsorbe más aniones de los necesarios para compensar su carga en exceso, es decir, (^) q M <^ qS . Hablamos entonces de adsorción superequivalente. La caída de potencial es en este caso de la siguiente forma: +Q (^) -Q Distancia Superficie Metal 0 Potencial Interfase Metal IHP
3. Medida de la diferencia de potencial en la interfase A consecuencia de l a inmersión del teminal M 1 en la disolución se o rigina una segunda interfase M 1 /disolución. Aparece, por tanto, una segunda doble capa y una segunda diferencia de potencial (^) DP M 1 / S
En definitiva, la misma operación de medida introduce una segunda diferencia de potencial. La lectura que nos da el aparato de medida, no es la diferencia de potencial de la interfase que queríamos medir ( DPM 2 /^ S^ ), sino la caída de p otencial a través de un sistema de interfases o pila. Además, M 1 y M 2 serán metales distintos, por lo que entre ellos aparecerá otra interfase, que originará una caída de potencial adicional que denominamos potencial de contacto ( (^) DP M 1 '^ / M 2 ). La conclusión que debemos sacar en claro es qu e NO se puede n medir una diferencia de potencial absoluto de u na interfase Metal/Disolución.
Sin embargo, SI podemos medir cambios en la diferencia de potencial de la interfase Metal/Disolución. Veamos cómo, para ello, en el montaje anterior sustituimos el aparato de medida por una fuente de energía. En este caso, la diferencia de potencial total a través de la pila debe ser igual (en magnitud) a la establecida por la fuente. De hecho, la anterior aserción se t rata de una aplicación de la 2ª ley de Kirchoff o regla de las mallas: la suma algebraica de todas las caídas de potencia l que se encuentren a lo largo de un circuito cerrado ha de ser igual a cero. M 1 S M 1 ' V M 2 M 1 M 2 M 1 ' Electrolito F.E.
3. Medida de la diferencia de potencial en la interfase
