Semua buku

Profesional

Aplikasi Tentang Pelatih Masuk Mulai membaca

Kimia · Glosarium

Apa itu Lapisan rangkap listrik?

Dikenal juga sebagai: lapisan Helmholtz · lapisan difus · panjang Debye · kapasitansi lapisan rangkap

Definisi 15.1 Kimia Universitas — Tahun 3 · Bab 15 — Kinetika Elektrode dan Elektroanalisis

Yang disebut lapisan rangkap listrik adalah susunan muatan pada antarmuka elektrode–larutan: muatan pada logam dan muatan ion pengimbangnya dalam larutan. Bagian kompaknya, yang disebut lapisan Helmholtz, adalah lapisan ion dan molekul pelarut yang bersentuhan dengan permukaan; sedangkan lapisan difus adalah daerah di luarnya, tempat gerak termal menyebarkan ion-ion yang berlebih sejauh jarak yang berorde panjang Debye κ−1\kappa^{-1}. Yang disebut kapasitansi lapisan rangkap CdlC_{\mathrm{dl}} adalah muatan yang tersimpan per satuan luas per volt potensial di seberang antarmuka itu.

Lapisan rangkap listrik (model Gouy–Chapman–Stern, skematis): logam bermuatan negatif, lapisan kompak kation pada bidang Helmholtz, dan lapisan difus tempat kation lebih banyak daripada anion sejauh beberapa panjang Debye. Di bawah: besarnya potensial (negatif, seperti muatan logam) turun secara linear melintasi lapisan kompak, lalu secara eksponensial dalam lapisan difus.
Lapisan rangkap listrik (model Gouy–Chapman–Stern, skematis): logam bermuatan negatif, lapisan kompak kation pada bidang Helmholtz, dan lapisan difus tempat kation lebih banyak daripada anion sejauh beberapa panjang Debye. Di bawah: besarnya potensial (negatif, seperti muatan logam) turun secara linear melintasi lapisan kompak, lalu secara eksponensial dalam lapisan difus.

Contoh

Contoh 15.3 (Tebal lapisan rangkap)

Dalam air pada 298.15 K298.15\,\mathrm{K} (εr=78.4\varepsilon_r = 78.4) dengan 0.10 mol/L0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L} garam 1:1 (I=100 mol m−3I = 100\,\mathrm{mol}\,\mathrm{m}^{-3}), κ−1=78.4×8.854×10−12×2479/(2×96 4852×100)=0.96 nm\kappa^{-1} = \sqrt{78.4 \times 8.854 \times 10^{-12} \times 2479/(2 \times 96\,485^2 \times 100)} = 0.96\,\mathrm{nm}; pada 1.0 mmol/L1.0\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}, sepuluh kali lebih besar. Elektrolit pendukung memampatkan lapisan difus menjadi beberapa diameter molekul saja.

Baca dalam konteks →