buap unidad 4 quimica

1. Fenómeno de adsorción en la interface
electrodo-electrolito.
Daniela Alejandra Osorio Alcántara
Fisicoquímica V
Otoño 2021

2. Doble capa eléctrica
Zona de la interfase metal- solución donde existen las especies
cargadas y los dipolos orientados es llamada doble capa
electroquímica
La diferencia de potencial se origina en la interfase
Cada fase es eléctricamente neutra y en la interfase se presenta
una separación de cargas.

3. Permite explicar el
comportamiento cinético de
los procesos del electrodo,
pues la velocidad de la
reacción electrónica varia
con el potencial en la
interfase y depende del
numero de especies
electroactivas presentes.

4. Propiedades de la doble capa eléctrica
Fenómenos electrocinéticos
Procesos que ocurren en las
membranas de las células vivas
Floculacion de coloides hidrófobos

5. Modelos de la doble capa eléctrica
Modelo de Helmhotz (1879)
Supene la existencia de una doble
capa de cargas, unas situadas en el
lado del metal y las otras del lado de
la solución, que en conjunto se
compara como un condensador de
placas paralelas.

6. En este modelo la capacidad de
la doble capa debe de ser
constante, dependiendo solo de
la superficie y de la separación
entre las dos capas, de modo
que el potencial deberá de
variar linealmente con la
distancia del metal con un
gradiente dado por la densidad
de carga superficial

7. Se ha demostrado que la capacidad de la doble capa
depende de la densidad de carga superficial y de la
concentración de la solución

8. Modelo de Gouy-
Chapman (1910-
1913)
Consideran la carga del espacio de la interfase como una
atmósfera iónica de la superficie del metal cargada y
supone que los iones son cargas puntuales
Al admitir que los iones
son cargas puntuales,
estos pueden estar a
una distancia cualquiera
del metal, de modo que
la distribución de carga
es continúa hasta su
misma superficie

9. Este postulado fue erróneo, ya que al calcular los valores
de la carga, estos resultan mucho mas altos que los
encontrados experimentalmente

10. Modelo de Stern
Supone que los iones pueden llegar hasta
una determinada distancia del metal, que
se define como
“Plano de máxima aproximación”
Determinada por el radio de hidratación
de los iones
La distribución continua de carga esta
cortada en el plano de máxima aproximación
y en consecuencia la doble capa queda
dividida en dos regiones:
Capa compacta: va desde el metal al plano
de máxima aproximación
Capa difusa: extiende desde ek plano de
máxima aproximación hasta el seno de la
solución

11. Modelo de Grahame
Introduce un plano interno de máxima
aproximación hasta el que pueden llegar los
aniones adsorbidos, situados a una distancia x1
del metal menos que x2, distancia del electrodo
hasta donde pueden llegar los cationes que se
define como plano externo de máxima
aproximación

12. Estos planos también
se denominan
Plano de Helmholtz
interno
Plano de Helmholtz
externo (separa la
capa compacta de la
capa difusa)

13. Bockris, Devanathan y Muller
La capa compacta está
sustancialmente modificada al
suponer que los cationes, con sus
envolturas de solvatación
primarias permanecen fuera de la
capa de dipolos del disolvente
orientado, mientras que los
aniones adsorbidos
específicamente pueden penetrar
en dicha capa de disolvente

15. Fenómenos electrocapilares y dependencia de la tensión superficial con la composición, la
concentración y naturaleza de los iones.
Son variadas las causas de
separación de cargas entre
dos fases las cuales se
incluyen:
Transferencia espontanea
de electrones entre las dos
fases

16. Se puede producir un proceso de
adsorción de los iones de una
disolución sobre la superficie de un
sólido.
Del lado de la disolución
predominarán entonces los iones de
signo contrario.
- Una fuente externa de potencial
conectada a un electrodo puede
provocar un flujo de electrones hacia
el mismo, lo que a su vez provocará
la redistribución de los iones de la
disolución, acercándose aquellos
con carga contraria.

17. La isoterma de adsorción de Gibbs para sistemas multicomponentes en
el caso de interfases electrizadas queda como:
Donde σ es la densidad de carga superficial del exceso. A
partir de esta relación, trabajando en condiciones en que la
caída de potencial en La inerfase se mantenga constante se
recupera la isoterma de Gibbs
Trabajando con un electrodo sumergido en una disolución de
composición constante en el que se puede variar el potencia aplicado
se conoce como ecuación de Lippmann y es la ecuación básica de la
electrocapilaridad, permitiendo extraer información a partir de las curvas
electrocapilares
La derivada de esta curva (la variación de la tensión
superficial con el potencial aplicado) nos da la densidad
de carga superficial de exceso en cada una de las fases
puestas en contacto (iguales y de signo contrario).