优质解答
2楼,不要误导楼主.楼主的所有猜想都是对的:给溶液加上正负电极,能够影响溶液的离子分布,也就是局部的离子溶度,自然就影响溶液的局部密度.
一个反驳2楼的例子:氯碱工业里NaOH只在一个极室生成,两个极室实际上就是两种溶液,密度自然不一样.2楼可能会说是因为半透膜限制了OH-扩散.没错,就是因为OH-的快速扩散,才使得溶液里离子分布的变化变得不那么明显,但并不表明它就不存在——要是没浓度差就不会有扩散了.
反应实际上是在电极表面发生的,在电极表面反应的速率,也就是消耗OH-的速率和OH-从溶液的本体里扩散到电极表面补充OH-浓度的速率会形成一个平衡:消耗得快,电极表面的浓度就低,反之就高.但它一定小于本体的浓度,否则就没扩散了.这样,从电极表面到溶液本体的离子浓度会是一个渐变的过程,也就是楼主所说的电极能影响溶液的离子分布.
再来回答二楼为什么不能在电极附近取到浓度不一样的溶液.这仅仅是电解NaCl溶液的实验条件限制:因为OH-在水里扩散得特别快,电极附近浓度受到比较明显的影响的区域只有几十纳米这个数量级的厚度,也就是只有100个左右的水分子的厚度.这样薄的一层液体,很难直接把它隔离式地从溶液里取出来,但这并不代表没有方法证明电极附近的浓度,运用光谱、质谱等技术都是可以很方便地测量的.或者换用粘度非常大的溶剂,减慢扩散,也能更方便直接观察到离子浓度、溶液密度的分布.
2楼,不要误导楼主.楼主的所有猜想都是对的:给溶液加上正负电极,能够影响溶液的离子分布,也就是局部的离子溶度,自然就影响溶液的局部密度.
一个反驳2楼的例子:氯碱工业里NaOH只在一个极室生成,两个极室实际上就是两种溶液,密度自然不一样.2楼可能会说是因为半透膜限制了OH-扩散.没错,就是因为OH-的快速扩散,才使得溶液里离子分布的变化变得不那么明显,但并不表明它就不存在——要是没浓度差就不会有扩散了.
反应实际上是在电极表面发生的,在电极表面反应的速率,也就是消耗OH-的速率和OH-从溶液的本体里扩散到电极表面补充OH-浓度的速率会形成一个平衡:消耗得快,电极表面的浓度就低,反之就高.但它一定小于本体的浓度,否则就没扩散了.这样,从电极表面到溶液本体的离子浓度会是一个渐变的过程,也就是楼主所说的电极能影响溶液的离子分布.
再来回答二楼为什么不能在电极附近取到浓度不一样的溶液.这仅仅是电解NaCl溶液的实验条件限制:因为OH-在水里扩散得特别快,电极附近浓度受到比较明显的影响的区域只有几十纳米这个数量级的厚度,也就是只有100个左右的水分子的厚度.这样薄的一层液体,很难直接把它隔离式地从溶液里取出来,但这并不代表没有方法证明电极附近的浓度,运用光谱、质谱等技术都是可以很方便地测量的.或者换用粘度非常大的溶剂,减慢扩散,也能更方便直接观察到离子浓度、溶液密度的分布.