Диффузионный потенциал. На границе двух растворов электролитов произвольного состава возникает скачок потенциала, называемый диффузионным потенциалом

На границе двух растворов электролитов произвольного состава возникает скачок потенциала, называемый диффузионным потенциалом. Причиной его возникновения является различная подвижность ионов в растворах.

Рассмотрим два наиболее простых случая.

1) Граница растворов одного и того же электролита с различной концентрацией.

, где a ₁ > a ₂;

2) Граница растворов различных электролитов с одинаковой концентрацией.

,

где и - предельные подвижности ионов одного электролита; и - предельные подвижности ионов другого электролита.

По этим формулам рассчитывается численное значение φ_дифф, но не его знак.

Выбор знака φ_дифф зависит от взаимного направления полей: 1) на границе двух растворов; 2) электродов.

Если направление полей совпадает, то φ_дифф > 0; если не совпадает, то φ_дифф < 0 (смотри раздел 2.5 задачи 4, 5).

На практике для того, чтобы снизить величину φ_дифф до пренебрежимо малой величины, граничащие растворы соединяют солевым мостиком с насыщенным раствором KCl или NH₄NO₃. Катионы и анионы этих солей обладают примерно равными подвижностями. В цепи наличие мостика обозначается двумя вертикальными чертами:

Zn │ ZnSO₄ || CuSO₄ │ Cu