Potenciál

Definice potenciálů vychází z potenciálového rozdílu mezi dvěma body pole, který se měří prací potřebnou k převedení určitého standardního náboje z jednoho bodu do druhého. Tato práce je podle elektrostatické teorie určena rozložením elektrických bodových nábojů v prostředí, v němž se standardní náboj pohybuje. Jestliže však standardní náboj prochází rozhraním mezi dvěma různými fázemi, je nutno do celkové práce započítat příspěvky dané rozdílností chemických potenciálů, tj. příspěvky způsobené místní interakcí standardního náboje s chemicky rozdílnými prostředími v jednotlivých fázích.

 

Povrch fáze je obvykle místem, kde existuje dvojvrstva nábojů, jejíž vznik může mít různé příčiny. Např. u vody jsou dipólové molekuly kladnými konci orientovány směrem ven z vodního povrchu a záporné konce směřují dovnitř do kapaliny. U kovů se mohou energeticky bohaté elektrony částečně uvolnit a vytvořit na povrchu kovu záporně nabitý elektronový film, přičemž těsně pod ním zůstane kompenzující kladně nabitá vrstva iontů kovu, tím vzniká dipólová vrstva, jejíž záporná strana směřuje ven. Tyto dipólové vrstvy sice neudílejí dané fázi žádný výsledný náboj, avšak přesto je na převedení standardního náboje takovou vrstvou nutno vynaložit jistou práci.

Práce, kterou je třeba vynaložit na převedení standardního náboje ze vzdálenosti R = ¥ do nitra fáze a, je měřitelná veličina, dovoluje definovat elektrochemický potenciál m_i. Počítáme-li elektrochemický potenciál pro 1 mol i-té složky ve fázi a:

 

m_i  = m_i  + z_iFj

 

z_i – počet nábojů (včetně znaménka) nesených ionty i-té složky, F – Faradayova konstanta, j - vnitřní potenciál

 

Jaroslava Vávrová

.