Alle boeken

Professioneel

Apps Over Coach Inloggen Begin met lezen

Scheikunde · Begrippenlijst

Wat is Elektrische dubbellaag?

Ook bekend als: helmholtzlaag · diffuse laag · debyelengte · dubbellaagcapaciteit

Definitie 15.1 Universitaire scheikunde — jaar 3 · Hoofdstuk 15 — Elektrodekinetiek en elektroanalyse

De elektrische dubbellaag is de schikking van lading aan een grensvlak elektrode-oplossing: de lading op het metaal en de compenserende ionenlading in de oplossing. Haar compacte deel, de helmholtzlaag, is de laag ionen en oplosmiddelmoleculen die het oppervlak raakt; haar diffuse laag is het gebied daarbuiten, waar de thermische beweging de overmaat ionen spreidt over een afstand van de orde van de debyelengte κ−1\kappa^{-1}. De dubbellaagcapaciteit CdlC_{\mathrm{dl}} is de lading die per oppervlakte-eenheid opgeslagen wordt per volt potentiaal over het grensvlak.

De elektrische dubbellaag (model van Gouy-Chapman-Stern, schematisch): een negatief geladen metaal, een compacte laag kationen in het helmholtzvlak, en een diffuse laag waarin kationen over enkele debyelengten in de meerderheid zijn. Onder: de grootte van de potentiaal (negatief, zoals de lading van het metaal) daalt lineair over de compacte laag, daarna exponentieel in de diffuse laag.
De elektrische dubbellaag (model van Gouy-Chapman-Stern, schematisch): een negatief geladen metaal, een compacte laag kationen in het helmholtzvlak, en een diffuse laag waarin kationen over enkele debyelengten in de meerderheid zijn. Onder: de grootte van de potentiaal (negatief, zoals de lading van het metaal) daalt lineair over de compacte laag, daarna exponentieel in de diffuse laag.

Voorbeelden

Voorbeeld 15.3 (De dikte van de dubbellaag)

In water bij 298.15 K298.15\,\mathrm{K} (εr=78.4\varepsilon_r = 78.4) met 0.10 mol/L0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L} van een 1:1-zout (I=100 mol m−3I = 100\,\mathrm{mol}\,\mathrm{m}^{-3}) is 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}; bij 1.0 mmol/L1.0\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L} tien keer meer. Een leidzout drukt de diffuse laag samen tot enkele moleculaire diameters.

Lees in het hoofdstuk →