当前课程知识点：电极过程动力学 > 第二章 “电极/溶液”界面的基本性质 > 2.6 零电荷电势 > 2.6 零电荷电势
同学们
现在我们开始学习零电荷电势的内容
对于液态电极采用测量电毛细曲线的方法
就可以测得呢零电荷电势
那对于固态金属采用测量微分电容曲线的方法
也可以采用测量一些呢
以界面张力有关的参数
来决定零电荷电位的
例如可以测定附着在界面上气泡的临界接触角
金属毛细管中液面的升降
半浸没金属丝上弯月面的变化
以及固体的硬度 润湿角等
那对于比表面积较大的电极
它是如何来测量的呢
那举例说明
如果被测电极具有很大的比表面
比如活性炭 铂黑电极等
可以根据形成双电层时
溶液浓度的变化来测定界面电荷总量
那由表可以看出
在不同电极上所测得的零电荷电势值是不同的
而且固体金属的不同晶面
可以具有颇不相同的零电荷电位
那零电荷电位的差别会引起微分电容曲线的平移
如图所示
因此多晶电极的微分电容有一个计算公式
固体电极测量零电荷电位时
需要有两点注意事项
对于那些在电极表面上存在吸附氢原子的金属
也就是所谓的类铂金属
则不易用微分电容法来测定零电荷电位
因为吸附态的氢原子生成氢离子和电子这一反应
也能消耗输向界面的电量
使电极不再具有理想极化电极的性质
这类金属的零电荷电位值与pH有关
且氯离子 溴离子等同样引起零电荷电位的负移
如果电极表面上存在吸附氧或氧化物
则往往优于金属氧见的极性
而使零电荷电位正移
所以测定零电荷电位时
必须十分注意电极的表面处理
为了考察零电荷电位与电子脱出功的关系
我们可以设同一溶液中有两种
均不带剩余电荷的不同金属一和二
且在两处金属溶液界面上
均不存在离子的特性吸附
则此时用电位差计测出的
两种金属的零电荷电位差别
应该能够用数学表达式表达出来
在q等于0及不发生离子特性吸附的界面上
金属一金属二和溶液的内电位差这两项中
只包括由于溶剂偶极分子在界面附近的定向排列
及金属表面电子部分溢出所引起的界面电势
随后我们根据内电位差与脱出功的关系
可以将两种金属的零电荷电位差表示出来
但是前面的内容我们已经提到
在不和电的电极表面上
由于水分子排列引起的
金属与溶液的内电位差是不大的
另一方面金属表面电子部分溢出
这一因素对内电位差与表面电位差的影响
在很大程度上相互抵消了
因此红框里的四项可以忽略
得到了零电荷电位与电子脱出功之间的
近似线性关系
那么研究零电荷电势有什么意义呢
电极溶液界面的许多重要性质
都是由相对于零电荷电势数值所决定
或参与决定的
其中最主要的有表面剩余电荷的符号与数量
双电层中的电势分布情况
参加反应和不参加反应的
各种无机离子和有机粒子
在界面上的吸附行为
电极表面上气泡附着情况
和电极被溶液润湿的情况等
虽然电极反应速度的基本驱动因素
是相对电极电势
而不是电极溶液界面的性质
界面性质对反应速度还是可以有相当大的影响
而零电荷电位呢
可以使我们了解界面的性质
因此在研究电极过程动力学问题时
需要考虑以下两点
第一点
相对于某一参比电极的电极电势是多少
第二一点
相对于零电荷电势的电极电势的值是多大
但是注意不能将零电荷电势
看成相间电势的绝对零点
也不能根据相对于零电荷电位测得的电动势
来计算电池电动势
-1.1 电极过程动力学的发展
-1.2 电池反应与电极过程
-1.3 电极过程的主要特征及其研究方法
-第一章 课程学习资源
-第一章 讨论
--第一章讨论
-第一章 作业
--第一章 作业
-2.1 研究“电极/溶液”界面性质的意义
-2.2 相间电势和电极电势
-2.3 采用理想极化电极研究“电极/溶液”界面结构的实验方法及主要结论
--2.3 采用理想极化电极研究“电极/溶液”界面结构的实验方法及主要结论
-2.4 “电极/溶液”界面模型的发展
-2.5 “固体金属电极/溶液”界面
-2.6 零电荷电势
-2.7 有机分子在“电极/溶液”界面上的吸附
-第二章 课程学习资源
-第二章 讨论
--第二章讨论
-第二章 作业
--第二章 作业
-3.1 研究液相中传质动力学的意义
-3.2 有关液相传质过程的若干基本概念
-3.3 理想情况下的稳态过程
-3.4 实际情况下的稳态对流扩散过程和旋转圆盘电极
-3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
--3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
-3.6 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响
-3.7 静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程
-3.8 线型电势扫描方法
-3.9 微盘电极
--3.9 微盘电极
-第三章 课程学习资源
-第三章 讨论
--第三章讨论
-第三章 作业
--第三章 作业
-4.1 电极电势对电化学步骤反应速度的影响
-4.2 平衡电势与电极电势的“电化学极化”
-4.3 浓度极化对电化学步骤反应速度和极化曲线的影响
-4.4 测量电化学步骤动力学参数的暂态方法
-4.5 相间电势分布对电化学步骤反应速度的影响—“Ψ1”效应
--4.5 相间电势分布对电化学步骤反应速度的影响-“Ψ1”效应
-第四章 课程学习资源
-第四章 讨论
--第四章讨论
-第四章 作业
--第四章 作业
-5.1 多电子步骤与控制步骤的“计算数”
-5.2 均相表面转化步骤（一）：前置转化步骤
-5.3 均相表面转化步骤（二）：平行和随后转化步骤
-5.4 涉及表面吸附态的表面转化步骤
-5.5 电极反应机理及其研究方法
-5.6 利用电化学反应级数法确定电极反应历程
-5.7 中间价态粒子的电化学检测
-第五章 课程学习资源
-第五章 讨论
--第五章讨论
-第五章 作业
--第五章 作业
-6.1 电解池的等效阻抗
-6.2 交变电流信号所引起的表面浓度波动和电极反应完全可逆时的电解阻抗
--6.2 交变电流信号所引起的表面浓度波动和电极反应完全可逆时的电解阻抗
-6.3 电化学步骤和表面转化步骤对电解阻抗的影响
-第六章 课程学习资源
-第六章 讨论
--第六章讨论
-第六章 作业
--第六章 作业
-期末考试
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