09.09.2021

Электрохимический потенциал — химический потенциал электрически заряженных частиц и квазичастиц (ионы, электроны, дырки) в электрическом поле (термин предложен в 1929 г. Э. А. Гуггенгеймом). Специальный термин понадобился по причине принятого в литературе условного разбиения электрохимического потенциала на неэлектрическую и электрическую части. С теоретической точки зрения такое разделение носит чисто формальный характер, поскольку носителями заряда служат те же самые формульные единицы, с которыми соотносят обычный химический потенциал, и поэтому нет способа раздельного определения его химической и электрической составляющих. Практически же разделение электрохимического потенциала на две части иногда оказывается хорошим приближением, ибо в природе существуют частицы (электроны и позитроны), для которых вследствие малости их массы вклад неэлектрической части в электрохимический потенциал пренебрежимо мал по сравнению со вкладом электрической составляющей.

Физический смысл электрохимического потенциала заключается в том, что его изменение равно работе для перехода системы из состояния 1 {displaystyle 1} в состояние 2 {displaystyle 2} с изменением химической, осмотической и электрической энергий: Δ μ = μ 2 − μ 1 + R T ln ⁡ C 2 C 1 + z F ( φ 2 − φ 1 ) {displaystyle Delta mu =mu _{2}-mu _{1}+RTln {frac {C_{2}}{C_{1}}}+zF(varphi _{2}-varphi _{1})} . Здесь: μ 2 , μ 1 {displaystyle mu _{2},mu _{1}} - химические потенциалы в состоянии 2 {displaystyle 2} и 1 {displaystyle 1} , R {displaystyle R} - универсальная газовая постоянная, T {displaystyle T} - абсолютная температура, C 1 , C 2 {displaystyle C_{1},C_{2}} - молярная концентрация, z {displaystyle z} - заряд иона в единицах элементарного заряда, F = N a e = 9 , 65 ∗ 10 7 {displaystyle F=N_{a}e=9,65*10^{7}} Кл/кмоль - постоянная Фарадея, φ 2 , φ 1 {displaystyle varphi _{2},varphi _{1}} - разность потенциалов между растворами.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: