电子流动是电化学反应中的基本现象之一。通常情况下,电子从低电势区域转移到高电势区域。这个现象可以通过热力学和动力学分析得到解释。
1.pH对Zeta电位的影响
Zeta电位是一个表征粒子电荷状态的参数。它在介电质中的值取决于颗粒物表面电荷的数量和种类。而这些电荷状态又会受 pH值的影响产生变化。
当溶液的 pH值改变时,溶液中质子(H+)的浓度也随之改变。此时颗粒表面吸附的离子种类发生了变化,进而导致颗粒表面电荷的变化。这又会引起Zeta电位的变化。
2.电子为什么从低电势流向高电势
根据热力学第二定律,自发的物理、化学过程要求熵增加。在电化学反应中,这会导致电子流动从低电势区域转移至高电势区域。因为高电势区域一般具有低能态荷质离子或气体分子,它们的还原能力较强,易接受电子;而低电势区域为被氧化物质,释放出电子。
3.动力学方面的解释
电子从低电势区域到高电势区域需要克服激活能,而在反应物重排的过程中,产生了其他的构象势垒和键角势垒等,对于整个反应过程而言,所需克服的总能量图表现为峰型,在两种状态之间形成一个临界点,临界点上与过渡态相关的状态称为瓶颈状态。当电极电势超过瓶颈能级,即能直接促使电子转移,该过程也就变得更容易发生。
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