Resúmen artículo de la capa doble

RESÚMEN ARTÍCULO DE LA CAPA DOBLE

Tradicionalmente la teoría de la capa doble se ha preocupado por las llamadas interfaces idealmente polarizables, en la que por definición no ocurre ninguna reacción electroquímica y por lo tanto no pasa ninguna corriente directa a través de la interfase. Debido a que la adsorción específica tiene un gran efecto sobre la distribución de la carga en la interfase ya que cada ión tiene su comportamiento específico de adsorción, no es posible hacer una teoría rigurosa generalizada que describa el comportamiento en presencia de adsorción.

A continuación se  explica brevemente en qué consisten los modelos ya conocidos (Helmholtz, gouy Chapman y Stern).

El modelo de Helmholtz supone que el electrodo está cubierto por una capa de agua; los iones pueden entrar sólo hasta la segunda capa el cual es llamado el plano exterior de Helmholtz, es en este plano donde se supone que reside todo el exceso de carga, lo cual es cualitativamente cierto para altas concentraciones iónicas. Por lo tanto en este modelo la interfase actúa como un condensador de placas paralelas. La capa de agua que interviene actúa como un dieléctrico ya que consiste en una monocapa sólo de agua en la que su constante dieléctrica es considerablemente menor que la del agua en el bulto. En presencia de adsorción específica los centros de los iones adsorbidos forman el denominado plano interior de Helmholtz; la adsorción específica aumenta la capacitancia ya que la distancia que separa las cargas de signo opuesto es más corto.

El modelo de Gouy Chapman brinda una descripción de la doble capa a bajas concentraciones. Esta teoría considera un electrodo de metal plano en contacto con un electrolito bajo los siguientes supuestos: 1. El metal es un conductor perfecto y el exceso de carga se distribuye uniformemente sobre la superficie. 2. El disolvente es un dieléctrico continuo. 3. Los iones son partículas puntuales cuya distribución está determinada por la ecuación de Poisson-Boltzman.

La capacitancia de Gouy Chapman tiene un mínimo en el potencial de carga cero aumentando rápidamente en ambos lados y disminuyendo fuertemente con la concentración iónica de la solución. Para electrodos sólidos este mínimo en la curva es la única forma de determinar el potencial de carga cero(PZC). Esto muestra que para concentraciones bajas y cerca del PZC, el modelo de Gouy- Chapman  funciona bastante bien. A altas concentraciones esta teoría sobreestima la capacitancia interfacial, debido a que bajo estas  circunstancias esta teoría predice una extensión de la región de carga espacial que es del mismo orden de magnitud que los diámetro del solvente o de los iones.

Un modelo simple que representa el tamaño finito de las moléculas de disolvente es la introducción de una capa libre de iones (capa de Stern). La ecuación resultante se asemeja a la de dos capacitores en serie.

La adsorción específica tiene un gran efecto sobre la doble capa. La magnitud del incremento de la capacitancia y las características de capacitancia-potencial dependen fuertemente del tipo de ión y no hay reglas generales. Generalmente en metales sólidos casi todos los aniones se adsorben específicamente cerca del PAC y a potenciales más altos.

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