2. Символічний запис гальванічних ланцюгів.

Розглянемо спочатку символічний запис на прикладі мідно-цинкового елемента, а також деякі загальноприйняті поняття.

Межу розподілу між твердою та рідкою фазами позначають однією вертикальною рискою .

Межу розподілу між двома рідкими фазами позначають двома вертикальними рисками , межу розподілу твердих фаз - комою. Слід пам’ятати, що у правильно записаного елемента кінці напівелементів зроблені з одного металу, наприклад міді. Це пов’язано з тим, що клеми вимірювального приладу зроблені з одного металу. Замикання третім металом також призводить до виникнення нового стрибка потенціалу. Хоча на практиці, цим потенціалом звичайно нехтують, тому що порівняно з ЕРС гальванічного елемента він як правило дуже малий.

Символічний запис елемента Якобі-Даніеля матиме вигляд:

— Cu, Zn	ZnSO4	CuSO4	Cu +
	1н	1н

Цифри під відповідними розчинами вказують на значення концентрацій сульфату цинку і сульфату міді.

Часто наявність міді на кінцях цинкового електрода чи іншого контакту між двома металами, зануреними в розчини своїх солей не позначають. Знак (—) вказує, що електрод є анодом, відповідно знак (+) показує, що електрод — катод.

Рекомендується запис гальванічного елементу починати з більш негативного електрод і закінчувати більш позитивним

В гальванічному елементі на аноді (позитивному електроді) завжди протікають окиснювальні процеси, на катоді (негативному електроді) - відновнювальні. (В електролізері - пристрої, який перетворює електричну енергію на хімічну, на аноді та катоді також протікають відповідні реакції окиснення та відновнення, але анод у електролізера, на відміну від гальванічного елемента, має знак +. Катод -.)

На межі розділу фаз завжди виникає подвійний електричний шар і стрибок потенціалу.

3. Виникнення стрибка потенціалу на межі розділу фаз

При зануренні металу в розчин його солі починається перехід катіонів металу з решітки металу в розчин і з розчину на метал.

Рис. 3. Утворення подвійного шару.

Через деякий час встановлюється рівновага .При цьому може бути реалізована одна із двох можливостей 1) У перший момент швидкість переходу іону з решітки металу в розчин більша за швидкість переходу іону з розчину на метал тобто. 2) У перший момент швидкість переходу іону з розчину в кристалічну решітку металу більша за швидкість переходу іону з кристалічної решітки металу в розчин тобто.

Розглянемо перший випадок. З часом буде зменшуватися, тому що при переході кожного наступного катіону з поверхні металу буде накопичуватися негативний заряд за рахунок електронів які залишаються в кристалічній решітці металу після виходу катіону і в якийсь момент наступить рівновага. На момент рівноваги поверхня металу матиме негативний заряд, шар розчину, що прилягає до металу і в якому знаходяться катіони — позитивний заряд. Таким чином виникає подвійний електричний шар, подібний до того, який виникає на пластинах електричного конденсатора.

Рис.4. Будова подвійного шару.

Подвійний шар складається з щільної частини — щільний шар катіонів на поверхні негативного зарядженого металу та дифузної частини — розмитої частини де концентрація іонів поступово падає і досягає величини рівної концентрації іонів в електроліті. В щільній частині подвійного шару реалізується майже весь стрибок потенціалу.

Стрибок потенціалу на межі метал розчин буде тим більший чим більша поверхнева щільність заряду.

Очевидно що при поверхня металу буде заряджена негативно, а шар рідини біля металу — позитивно.

Прямих експериментальних методів визначення потенціалів на межах розподілу фаз не існує. Можна визначити лише суму стрибків потенціалів в певному гальванічному елементі.