Электролиты и тепловое движение.

[Хоббит)]

Ну так происходит ли направленное движение ионов в электролите под воздействием эл.поля,или все таки тепловое с учетом выравнивания концентраций?

Конечно, происходит. И совсем не такое медленное и незаметное. Нужно разделить два процесса сразу : электро-химические реакции с разрядом ионов на электродах и чисто физический процесс поляризации. Второй процесс используют в ионисторах, например,- информация есть в сети. Пример ионисторов показывает, что и перемещение ионов под полем есть и не маленькое, и поле тоже есть и сильно влияет. ( и никакого малого сопротивления электролита нет)

Второй, электро-химический процесс так же обеспечивает перемещение ионов. Только их скорость пересчитывается через скорость электролиза, т.е. скорость расхода электролита на электродах. Если же считать, что поле электрода не существенно для перемещения ионов, то будем иметь охлаждение электролита, так как он будет совершать работу по их направленному перемещению - но работу над зарядами как раз совершает внешнее поле и никак иначе. А величина работы внешнего поля не зависит от распределения потенциалов вдоль линий поля.

Насколько существенным тогда для скорости электрода будет расстояние между электродами,или 'занимаемый электродом объем'? Или для скоростей теплового движения эти макропараметры не существенны?

Если расстояние между электродами сопоставимо с размерами ионных "слоёв", которые окружают электроды, то будет влияние на процесс электролиза. 

Тем более если оно сопоставимо с "длиной пробега молекул" в растворе,- это вообще нано-электролиз начнётся, со своими нано-закономерностями. 

[antabu]

В растворе ионы сольватированы, кроме того, ионы противоположного знака ассоциированы в комплексы даже там, где в других случаях учитывать образование  комплексов не принято. Например, в сернокислом электролите меднения. Эффективный заряд таких ионов таких ионов значительно меньше того, что обычно пишут.

Изменено 10 Августа, 2016 в 05:33 пользователем antabu

[Хоббит)]

Да, там ещё есть и всякие прочие образования, кластеры и т.п.. Но это уменьшает влияние хаотического теплового движения, которое и выравнивает концентрации ионов. И наличие ассоциатов молекул не может нарушить закона сохранения энергии - именно под действием внешнего поля в итоге перемещаются заряды до электродов, ...где и находят своё пристанище.  (шучу)

Ещё одно описание придумал в ту же сторону. Допустим, имеем недиссоциированные молекулы, или ещё какие-нибудь ассоциированные образования с нейтральным электрическим зарядом. Понятно, что на них электрическое поле не действует и они подчиняются, упрощённо, "броуновским" законам. Допустим, что такая частица оказывается из-за диффузии рядом с электродом, где распадается на два иона, т.е. сразу оказывается в сильном поле. Но даже в этом случае полная работа поля будет прикладываться к перемещению второго иона до второго электрода. Если же предположить, что второй ион сразу тут же ассоциируется в нейтральный комплекс, который распадётся только у второго электрода, то и в этом случае можно учесть работу на распад этого ассоциата, которая так же совершается внешним полем.

[antabu]

Возьмите для примера классическое хромирование - как хромат попадает на катод?

[dmr]

Вот нашел,откуда я это все взял

http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=194259

Да, тепловое, и к электродам ионы поступают за счет направленной диффузии, вследствие при обеднении этими ионами приэлектродного пространства.

В электролите с высокой ионной силой не может быть электрического поля так как он проводник, а все практические электролиты такие. Движение ионов исключительно тепловое. Пусть электрохимики меня поправят если не так.

[Хоббит)]

Ну, я не спорю - просто высказал своё мнение. Не может быть направленной диффузии, так как в этом случае кто-то совершает работу по направленному перемещению, а раствор будет охлаждаться, как следствие. Я же вижу, что накладывается два потенциала - внешнего и связанного с концентрацией заряженных "частиц". А так же есть два процесса - физический и электро-химический, - о токе зарядов можно говорить только во втором случае, а это значит, что на распределение потенциалов будет влиять и ток, и наличие прочих частиц, которые в электро-химическом процессе не участвуют напрямую, но связываются с участвующими ионами ( тем самым определяя потенциал образования-разрушения ассоциатов и их заряд - а тот потенциал накладывается уже на внешнее поле). Поэтому вариантов много - но без диффузии, что-то...

Возьмите для примера классическое хромирование - как хромат попадает на катод?

Я не спец в этой области, чтобы сразу дать правильный ответ - но судя по описанию, это не самый обычный процесс, скорее исключительный: http://zctc.ru/sections/chromium

Если имеется ввиду вопрос - как отрицательный ион оказывается у катода,- так полной поляризации всех ионов к своему электроду не может наблюдаться, что-то обязательно останется. А если учесть изменение внешнего потенциала образованным слоем положительных ионов, то вообще ионы далеко не уйдут.

Плюс нужно учесть влияние сульфат-иона и образование воды, связывающей кислород - т.е. получаем аналоги тех ассоциатов ( здесь - молекулы ), которые захватывают второй ион - кислород и позволяют высвободиться иону хрома на катоде, а кислороду дойти до анода в виде воды, где поле её снова разорвёт, преодолев потенциал. 

В любом случае, катодные и анодные процессы происходят под действием внешнего поля - оно совершает работу. В том числе работу по изменению концентрации тех или иных молекул, ионов и др.. А потом уже концентрация рассасывается броуновской диффузией...

Изменено 11 Августа, 2016 в 17:34 пользователем Хоббит)

[mypucm]

Я не спец в этой области, чтобы сразу дать правильный ответ - но судя по описанию, это не самый обычный процесс, скорее исключительный: http://zctc.ru/sections/chromium

Я буду утверждать, что процесс хромирования из хроматных ванн - это абсолютно уникальный процесс! Никто еще не в состоянии понять, что там реально происходит. Все пользуются конкретным практическим выходом, но никто вообще не понимает, что там поислодит.

[Хоббит)]

В целом, получается один и тот же ответ : 

aversun сказал(а) 15 Июл 2016 - 14:32:

Да, тепловое, и к электродам ионы поступают за счет направленной диффузии, вследствие при обеднении этими ионами приэлектродного пространства.

Чтобы увидеть влияние поля вдали от электродов нужен электролит попроще, где ионы "свободны". И ток нужен большой, чтобы приэлектродный слой меньше влиял на внешнее поле. 

...Кстати, ещё вспомнил пример, когда можно наблюдать распределение потенциала вдали от электродов. Когда через воду или землю течёт ток от источника высокого напряжения. Это, конечно, далеко от электролиза, но весьма значимо для техники безопасности : шаговое напряжение. На том же принципе устроены и электроудочки.

[Леша гальваник]

Почему-то никто про электродиализ не написал.

[antabu]

Хорошо, объявим хромирование исключением из правил. А как быть с покрытиями из цианидных (анионных) комплексов - золочение, серебрение, меднение и цинкование?

Кстати, электродиализ тоже можно объяснить движением ионов по градиенту концентрации сквозь полупроницаемую мембрану.

Изменено 12 Августа, 2016 в 12:38 пользователем antabu