“La interfase electrodo- electrolito y el modelo de la doble capa”

“La interfase electrodo- electrolito y
el modelo de la doble capa”
Profesor
Francisco Javier Garfias Vázquez
Figura 1. Representación esquemática de la electroneutralidad en el interior
de un electrolito.
Figura 2. Representación de la carga de la parte de la interfase formada por
la disolución. (a) El sombreado indica el exceso de densidad de carga en la
región de la interfase. (b) En la vista aumentada se muestra cómo el número
de cargas positivas en una lámina de la interfase excede a la carga negativa
con lo cual se presenta, en la lámina, un exceso de carga positiva.
Figura 3. Interfase electrizada. El exceso de densidad de carga qS, en la parte
de la interfase formada por la disolución, es igual y de signo opuesto a la que
se presenta sobre el metal, qM.
Figura 4. Ejemplos de interfases electrificadas.
Figura 5. Representación esquemática de la estructura de una interfase
electrizada. Los iones positivos pequeños tienden a estar solvatados mientras
que los iones mayores, negativos, suelen presentarse sin solvatar.
Figura 6. Capa de iones solvatados sobre la primera capa de moléculas de
agua.
(c)
Figura 7. (a) Modelo de la doble capa electroquímica de Helmholtz-Perrin. (b)
El equivalente eléctrico de la doble capa es un condensador de placas
paralelas. (c) Variación lineal del potencial.
Figura 8. El modelo de Gouy-Chapman de la doble capa.
Figura 9. El modelo de Stern de la doble capa.
Figura 10. Las dos posiciones de los iones cerca del electrodo : (a) en la OHP, y (b) en la
IHP en contacto con el electrodo.
Figura 11. Proceso de adsorción por contacto.
Figura 12. Los iones negativos pueden quedar adsorbidos por contacto sobre un electrodo
cargado negativamente.
Figura 13. Variación del potencial correspondiente a la adsorción por contacto
representada en la figura 12.
Figura 14. Adsorción superequivalente: el exceso de carga retenido por adsorción es
mayor en magnitud que el exceso de carga sobre el metal.
Figura 15. Variación de potencial correspondiente a la adsorción superequivalente
Figura 16. Aspectos estructural y eléctrico de la interfase electrizada.
Figura 17. (a) Incluso cuando se trata de medir la diferencia de potencial,
DPM1/S, a través de la interfase en estudio, en realidad se mide la diferencia
DPM1/M2 a través de dos interfases, por lo menos, M1/S y M2/S. (b)
Representación esquemática de la variación de potencial desde el electrodo
M1 al terminal M2.
Figura 18. (a) Pila más complicada en que ambos electrodos difieren de la
naturaleza de los hilos conductores de cobre. Además, son diferentes entre sí
las disoluciones que están en contacto con los dos electrodos y se
encuentran separadas por una membrana porosa. (b) Otra representación de
la misma pila.
Figura 19. (a) Pila formada por dos metales, M1 y M2, en contacto con una
disolución S. El M’1 es un metal de igual composición que el M1. (b) Los
potenciales en M1, S, M2 y M’1 y sus correspondientes diferencias de
potencial.
Figura 20. (a) Circuito equivalente correspondiente a una interfase
electrizada, como un condensador y una resistencia conectadas en paralelo.
(b) En el circuito equivalente correspondiente a una interfase ideal
polarizable, la resistencia tiende al infinito, mientras que para una interfase no
polarizable, la resistencia tiende a cero.
Figura 21. Electrodo de Calomel, no polarizable.
Figura 22. Electrodo normal de hidrógeno (ENH), no polarizable.