Как переносятся электроны в растворе при электролизе? Опции

[iiv]

Добрый день,

гуглил, читал википедию, но так толком ничего не понял. Хочется понять, что происходит с электрическим зарядом и молекулами, когда через жидкость пропускается (пусть постоянный) ток. Пусть жидкость полярная, вода или какой-нибудь, например, спирт. В ней пусть есть какая-нибудь полярная органика, типа уксусной кислоты, или каких-нибудь аминов, или даже аминокислот. Пусть электроды платиновые или вольфрамовые, или еще какие, но мы их в этом процекссе не рассматриваем. Вот приложили разность потенциалов, сопротивление у такого раствора будет существенно выше проводника, но и меньше, чем у диэлектрика, то есть милиамперы тока на кв мм при желании создать можно.

Пусть также массоперенос мы не рассматриваем и считаем, что ток на столько маленький, что химическими реакциями можно пренебречь.

Скажите, пожалуйста, как по такому раствору электроны переносятся? Правильно ли я понимаю, что молекулы в растворе ионизируются, и вначале "-" переносится на положительный ион, тот или реагирует с окружающим миром, или передает свой заряд дальше? Или как? Тыкните меня носом в популярно написанную литературу об этом, или пожалуйста, понятно расскажите? А то сильно любопытство гложет...

Спасибо!

ИИВ

[SSerge]

Ионы в электролите оказываются окружены со всех сторон молекулами воды (другие полярные растворители ведут себя похоже). При протекании тока заряд переносится этими ионами, которые движутся в электрическом поле вместе с "шубой" из молекул воды. Так как эти носители в тысячи раз тяжелее электрона, то уже на частотах в десятки-сотни килогерц проявляется зависимость проводимости от частоты.
Ясное дело, при таком переносе возникает разность концентраций, положительные ионы скапливаются у катода, отрицательные у анода.
После перезарядки на электродах бывшие ионы или оседают на электроде или переносятся в противоположную сторону за счёт диффузии, обычно тоже совместно с некоторым количеством прилипших молекул воды. Ионы отдают или отбирают электроны не обязательно непосредственно на электроде, в непосредственной близости от него (в двойном слое) они могут "обобрать" ближайшую молекулу воды, та, в свою очередь, другую, в конце концов от молекулы, оказавшейся крайней, отбирается атом водорода или кислорода, последний соединяется с таким же в молекулу и образует пузырьки газа на электродах.

Причём процессов там идёт много разных, с разными вероятностями, разной зависимостью от концентрации и т.д., для описания всего этого применяется довольно суровый матан из термодинамики и статфизики с многоэтажными уравнениями.
Что характерно, в отличие от газов и кристаллов с жидкостями всё плохо, ни одно из уравнений толком не решается, в лучшем случае что-то удаётся получить для крайних случаев и при наличии довольно сомнительных допущений. В результате процветает ползучий эмпиризм, подкреплённый результатами экспериментов.