ПОТЕНЦИАЛ

ПОТЕНЦИАЛ. Количество любого вида энергии может быть выражено произведением двух различных величин, из к-рых одна характеризует «уровень энергии», определяет направле – ние, в к-ром должен совершаться ее переход; так напр. тяжелое тело может освобождать энергию лишь в том случае, если оно падает, переходит на более низкий уровень. Эту величину, выражающую уровень энергии (высота поднятия тяжелого тела, давление сжатого газа, температура), обозначают как фактор интенсивности в, отличие от второй величины, необходимой для характеристики общего количества энергии,—фактора емкости. В области электричества фактором интенсивности служит электрический П., выражающий работу, к-рую нужно произвести, чтобы перенести электрический заряд, равный единице, из данной точки электрического поля на бесконечно большое расстояние. Величина электрического заряда равняется произведению емкости заряженного тела на его П., но переход электричества с одного тела на другое всецело определяется существующей между ними разностью П. В состоянии равновесия электричество во всех точках проводника имеет одинаковый П. Разностьпотенциалов на границе фаз. Носителями электрического заряда являются ионы или, в металлическом проводнике, свободные электроны, а всякая разность П. должна обязательно сопровождаться их неравномерным распределением. В однородной среде всякая неравномерность в распределении ионов быстро сглаживается и выравнивается путем диффузии. Только на границе двух различных соприкасающихся фаз возникает стойкая разность П. Разность П. на пограничных поверхностях может иметь весьма различное происхождение. Главнейшие ее типы следующие. Электродные П. Если в раствор погружен металл, то на границе между ними возникает разность П.; теорию этого явления развил Нернст (Nernst). Металлы отличаются той особенностью, что их атомы растворяются только в виде положительно заряженных ионов. Переходя в раствор, они оставляют поэтому на электроде отрицательный заряд, равный по величине сумме унесенных ими положительных зарядов. Конечно этот электрич. заряд, притягивая уходящие в раствор металлические ионы, препятствует их дальнейшему растворению в аналитически уловимых количествах. Только величина приобретаемого электродом отрицательного электрического П. является поэтому показателем степени растворимости данного металла: чем он выше, тем эта растворимость значительнее. Нернст дал ей название «электролитической упругости растворения» металла. Она имеет наименьшую величину у благородных металлов и быстро возрастает в ряду Вольта (Volta): платина, серебро, ртуть, медь, свинец, никель, цинк, марганец. При погружении в раствор двух различных металлических электродов, напр. меди и цинка в раствор кислоты, более растворимый (стоящий дальше в приведенном ряду) металл принимает более высокий отрицательный П. Если соединить медь и цинк металлическим проводником, электрический ток потечет в последнем от меди к цинку, сглаживая разность П. Последняя однако тотчас же восстановится, т. к. с цинкового электрода новое количество ионов, не удерживаемых больше электростатическим притяжением, перейдет в раствор. Вытесняемые ими водородные ионы к-ты выделяются на медном электроде, отдавая ему свой заряд и давая начало гальваническому току. В таком простейшем гальваническом элементе вследствие изменения хим. состава раствора у элек – тродов (поляризация) ток имеет непостоянную силу, и количественные зависимости крайне усложняются. Особенный интерес представляют разности П., получаемые при погружении одного и того же металла в два различных раствора. Если раствор содержит уже в виде какого-либо электролита свободные ионы данного металла, то стремление его переходить в рас – • твор (а следовательно и приобретаемый им отрицательный П.) будет ослабляться тем значительнее, чем выше концентрация этих ионов. При определенной, достаточно высокой концентрации металлических ионов их осмотическое давление полностью уравновешивает электролитическую упругость растворения металла; при еще большей концентрации ионы осаждаются на металлическом электроде, сообщая ему положительный П. Если С—упругость растворения данного металла, с—концентрация его ионов в растворе, то электродный П. равен: п = ДТ1п – , с ‘ где R—газовая константа, Т—абсолютная температура и In—-знак натурального логарифма. Описываемая зависимость позволяет построить особую форму гальванической – цепи—концентрационную цепь. Он

Изучайте:

  • СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
    СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, специально диференцированные внутренние участки протоплазмы, изменение формы к-рых приводит к ...
  • ОСТЕОЛОГИЯ
    ОСТЕОЛОГИЯ (от греч. .osteon—кость и logos—наука), название, данное греч. историком 1 века Диодором Сицилийским собрани...
  • ПРОСТИТУЦИЯ
    ПРОСТИТУЦИЯ (от лат. prostituere—публично выставлять, ставить на продажу). Проститутка—это женщина, продающаяся мужчина...
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОН
    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОН, процесс движения электрических зарядов. Этот процесс может вызываться или силами электрического поля...
  • ПНЕВМОКОНИОЗЫ
    ПНЕВМОКОНИОЗЫ, заболевания легких, обусловленные изменениями в легочной ткани под влиянием длительного вдыхания пыли в ...