omakorda põhjustavad ka metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tekib plaatkondensaatoriga sarnane erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektrilise kaksikkihi poolt tekitatud potentsiaalihüpe tasakaalustab metalli ioonide keemiliste potentsiaalide erinevuse metalli- ja lahusefaasis. Nii tekib elektrokeemilinetasakaal metalli ja lahuse vahel. Elektrilise kaksikkihi paksus d on ioonraadiuse suurusjärgus (~10-9 m). III. Elektroni poolt tehtav ja termodünaamiliselt maksimaalne kasulik tööVaatleme elemendi Zn | ZnSO4 || KCl || CuSO4 | Cu. Selles elemendis iga z mooli aine lahustumisel same elektriahelas zF kulonit elektrit. Kui see elektrokeemiline element töötaks termodünaamiliselt pööratavalt, siis konstantsel rõhul ja temperatuuril vastavalt TD teisele seadusele on Gibbsi vaba energia võrdne maksimaalse kasuliku tööga (Wmax), milleks antud juhul on
metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tekib plaatkondensaatoriga sarnane erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektrilise kaksikkihi poolt tekitatud potentsiaalihüpe tasakaalustab metalli ioonide keemiliste potentsiaalide erinevuse metalli- ja lahusefaasis. Nii tekib elektrokeemiline tasakaal metalli ja lahuse vahel. Elektrilise kaksikkihi paksus d on ioonraadiuse suurusjärgus (~10 m). -9 III. Elektroni poolt tehtav ja termodünaamiliselt maksimaalne kasulik töö Vaatleme elemendi Zn | ZnSO4 || KCl || CuSO4 | Cu. Selles elemendis iga z mooli aine lahustumisel same elektriahelas zF kulonit elektrit. Kui see elektrokeemiline element töötaks termodünaamiliselt pööratavalt, siis konstantsel rõhul ja temperatuuril vastavalt TD teisele seadusele on Gibbsi vaba energia võrdne
määravad ioonid (neid ioone oli lahuses liiaga). See potentsiaali määrav adsorbeerunud ioonide kiht tõmbab ligi vastasmärgilisi ioone, millised adsorbeeruvad osaliselt pinnale, kuid ei suuda täielikult kompenseerida laengut määravaid ioone. Sellega lõpeb adsorbne kiht. Adsorbne kiht meenutab kondensaatorit, mille ühe plaadi moodustavad potentsiaali määravad ioonid, teise plaadi aga lahusest tulnud vastasnimelised ioonid (umbes ioonraadiuse kaugusel). Kui tuuma (tahke faasi) pinna lähedal on ülekaalus elektrivälja mõju, siis kauguse suurenedes see nõrgeneb ja domineerivaks saab soojusliikumine. See on difuusne kiht. Difuusses kihis jaotuvad ioonid korrapäratult. Ioonid on küll veel elektrostaatiliselt adsorbse kihi laenguga seotud, kuid soojusliikumine põhjustab vastasioonide hajutatud olekut. -potentsiaali definitsioon: Mõttelist pinda, milles vastasioonid kolloidosakestega enam
kolloidosakese laengut määravad ioonid (neid ioone oli lahuses liiaga). See potentsiaali määrav adsorbeerunud ioonide kiht tõmbab ligi vastasmärgilisi ioone, millised adsorbeeruvad osaliselt pinnale, kuid ei suuda täielikult kompenseerida laengut määravaid ioone. Sellega lõpeb adsorbne kiht. Adsorbne kiht meenutab kondensaatorit, mille ühe plaadi moodustavad potentsiaali määravad ioonid, teise plaadi aga lahusest tulnud vastasnimelised ioonid (umbes ioonraadiuse kaugusel). Kui tuuma (tahke faasi) pinna lähedal on ülekaalus elektrivälja mõju, siis kauguse suurenedes see nõrgeneb ja domineerivaks saab soojusliikumine. See on difuusne kiht. Difuusses kihis jaotuvad ioonid korrapäratult. Ioonid on küll veel elektrostaatiliselt adsorbse kihi laenguga seotud, kuid soojusliikumine põhjustab vastasioonide hajutatud olekut. -potentsiaali definitsioon: Mõttelist pinda, milles vastasioonid
miinimumile. Süsteemile tuleb anda täiendavat energiat, et viia ioone välja sellest tasakaaluolekust. 21 3.2.3. Ioonide paiknemine ioonsetes tahketes ainetes (joonis 2.23). Seni vaatlesime sidet kahe iooni vahel ioonpaaris. Järgnevalt käsitleme lühidalt ioonsidet kolmemõõtmelises ioonses tahkes kehas. Eeldades elektronkihtide ligikaudset sümmeetrilist laengu jaotust, tõime eelnevalt sisse ioonraadiuse mõiste. Samuti näitasime, et moodustunud katiooni raadius on väiksem kui aatomi raadius ja moodustunud aniooni raadius aga suurem kui aatomi, millest ta moodustus, raadius (joonis 2.16). Kui erinimeliste laengutega ioonid moodustavad tahke keha, siis nende vaheline side ei oma eelistatud orjentatsiooni sest elektrostaatiline tõmbejõud sümmeetriliste laengute vahel on sõltumatu nende laengute orientatsioonist. Siit järeldub ioonilise sideme mittesuunatus ja ioonide