Modelo de Helmholtz

 

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo Instituto de ciencias básicas e ingeniería

ELECTROQUIMICA

Modelo de HELMHOL HELMHOLTZ TZ Alumno: Marquez Garcia Ricardo.

 

¿Qué es la doble capa? •

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Zona comprendida entre dos fases conductoras continuas donde se originan las diferencias de potencial. El ordenamiento de las partículas cargadas y los dipolos orientados a lo largo de la interfase metal-disolución.

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Cada fase es eléctricamente neutra y en la int nte erfase se present nta a un una a separ arac aciión de car arga gas s.

 

¿Qué es la doble capa? •

permite explicar el comportamiento cinético de los procesos del electrodo, pues la velocidad de la reacción electródica varía con el potencial en la interfase y depende del número de especies electroactivas presentes.

 

Modelo de Helmholtz •

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Helmholtz (1879) creo el primer modelo de la doble capa el cual concibió la separación de carga en la interfase metal-electrolito.

propuso:   “que la carga en la solución se encuentra adyacente a la superficie del electrodo, de manera que existen dos planos de carga con polaridad distinta separados por una distancia de orden molecular”.

considerando el ordenamiento de cargas positivas y negativas en forma rígida en ambos lados de la interfase.

 

Modelo de Helmholtz •

El modelos de Helmholtz es equivalente un condensadora de platos paralelos.

 

Modelo de Helmholtz •

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El modelo se compara a un capacitor de platos paralelos: Un plato estaría constituido por la superficie de contacto metal/solución, mientras que el otro estaría constituido por iones de carga opuesta en solución. La separación entre los platos estaría dada por el radio iónico XH. El plano localizado en esta posición se denomina Plano Interno de Helmholtz (IHP por sus siglas en inglés).

 

Modelo de Helmholtz •

Para el caso de especies solvatadas se define también un plano externo de Helmholtz (OHP).

 

Modelo de Helmholtz •

La capacitancia en la doble capa eléctrica en el modelo de Helmholtz está dada por:   

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  C dH 

  V  Donde:

 r  o   

 X  H 

CdH = capacitancia = permitividad relativa del medio ( se asume que no varía con la distancia) = permitividad de espacio libre Ɛo

Ɛr

Ɛ

= Ɛr  Ɛ o = constante constante dieléctrica o permitividad del medio

XH

= espesor de la doble capa eléctrica

 

Modelo de Helmholtz •

Capacitancia diferencial vs. potencial solucionespara de fluoruro de sodio en contacto con mercurio a 25ºC (Figura 13.3.1 del libro de Bard).

 

Modelo de Helmholtz •

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Defectos del Modelo: Desprecia interacciones más allá de la primera monocapa adsorbida.

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No considera dependencia de la concentración del electrolito. •

CH no varía con el potencial del electrodo.