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J. Chim. Phys.
Volume 72, 1975
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Page(s) | 561 - 574 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1975720561 | |
Published online | 29 May 2017 |
The role of water molecules at metal-solution interfaces(*)
Laboratory of Electrochemistry, the University, Via Venezian 21, 20133 Milan, Italy, Italy.
A theory is developed on the role of the solid substrate in the interaction of water molecules with metal surfaces. The discussion proceedes through four steps regarding :
- 1. —
The structure of water near solid surfaces ;
- 2. —
The depth into the liquid phase of surface-induced modifications ;
- 3. —
The role of the nature of the solid phase ;
- 4. —
The model for water molecules adsorbed on metals.
Both electrochemical and gas-phase adsorption results are analyzed and compared to obtain a consistent picture. Plots of potential of zero charge against work function are presented and discussed in terms of surface potential contribution due to the water layer. A three-layer model for the electrode-aqueous solution interface is proposed accounting for the experimental dependence of the inner layer capacity on the nature of the electrode. Sharp separation of metals into two groups, sp- and d-metals, respectively, ensues from this approach.
Résumé
Une théorie sur le rôle du substrat solide dans l’interaction des molécules d’eau avec les surfaces des métaux est proposée. La discussion s’articule sur les points suivants :
- 1. —
Structure de l’eau à proximité des surfaces solides ;
-
2. —
Épaisseur de la phase liquide où s’étendent les modifications induites par la surface ;
- 3. —
Rôle de la nature de la phase solide ;
- 4. —
Modèle de molécules d’eau adsorbées sur les métaux.
Les résultats électrochimiques concernant l’adsorption et ceux obtenus en phase gazeuse sont analysés et comparés afin dentirer des relations cohérentes. Les diagrammes du potentiel de charge nulle en fonction du travail d’extraction des électrons sont présentés et discutés prenant en compte la contribution du potentiel de surface due à la couche d’eau. Pour l’interphase électrode-solution aqueuse on propose un modèle à trois couches qui rend compte du fait qu’expérimen- talement la capacité de la couche interne dépend de la nature de 1 électrode. La théorie proposée entraîne une classification subdivisant nettement les métaux en deux groupes, métaux sp et métaux d respectivement.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1975