2. Уравнения электрохимической кинетики, пределы их применимости
Книги / Физическая химия / ЛЕКЦИЯ № 13. Электрохимическая кинетика / 2. Уравнения электрохимической кинетики, пределы их применимости
Страница 2

α– коэффициент переноса для катодной реакции;

(1 – α) – для анодного процесса (коэффициент переноса).

ΔGk = ZFE α, (4)

ΔGA = ZFE(1 – α) (5)

С учетом уравнений (4), (5) уравнения (2), (3) примут следующий вид:

Различие знаков у электрона объясняется тем, что катодная поляризация («–») ускоряет

Различие знаков у электрона объясняется тем, что катодная поляризация («–») ускоряет прямую реакцию и замедляет обратную реакцию.

Введем в уравнение (8) плотность тока обмена – i 0.

Введем в уравнение (8) плотность тока обмена – i 0.

Вместо потенциала введем перенапряжение:

Вместо потенциала введем перенапряжение:

полное уравнение поляризационной кривой.

полное уравнение поляризационной кривой.

Вывод из уравнения (10):

1) при равновесном потенциале, когда ток равен нулю, уравнение (10) преобразуется в уравнение Нернста:

2) при малых величинах η:

2) при малых величинах η:

При сдвижении потенциала от равновесного (59 m В);

При сдвижении потенциала от равновесного (59 m В);

η = a + b ln i – уравнение Тафеля в простом виде при замедлении

η = a + b ln i – уравнение Тафеля в простом виде при замедлении стадии переноса заряда.

Величина i 0 (тока обмена) и α (коэффициента переноса) – основные кинетические параметры стадии переноса заряда (q). Они могут быть определены из экспериментальных измерений, для этого на исследуемом электроде снимают зависимость η– i или Ei – i.

Поляризационная кривая судит о коррозионной стойкости металлов.

Перестраиваем поляризационную кривую в координаты:

Определяем const а и b в уравнении Тафеля, определяем

Определяем const а и b в уравнении Тафеля, определяем b:

Из коэффициента b найдем а, после подставим в а и найдем i 0.

Перенапряжение Н2 (водорода).

Источник выделения Н2 – Н2SO4

Н++ НSO4–

Источник выделения Н2 – Н2О

Н++ ОН-.

В рН < 7 Н2 выделяется по реакции.

Н2 всегда выделяется в потенциалах более отрицательных, чем равновесный потенциал,

Н2 всегда выделяется в потенциалах более отрицательных, чем равновесный потенциал, то есть с перенапряжением.

Суммарный процесс выделения водорода состоит из следующих стадий:

1) доставка к поверхности катода реагирующих частиц Н3О+;

2) разряд Н3О+ с образованием Надс

3) удаление выделяющегося Надс с поверхности электрода может происходить тремя

3) удаление выделяющегося Надс с поверхности электрода может происходить тремя путями:

а) каталитическая рекомбинация

где К at– материал катода;

где К at– материал катода;

б) электрохимическая десорбция – удаление Н2 происходит на уже адсорбированных атомах

в) эмиссия включает две стадии:

в) эмиссия включает две стадии:

Для Pt замедлена стадия а), для других металлов (Hg, Pb) – стадия разряда, Н+

Для Pt замедлена стадия а), для других металлов (Hg, Pb) – стадия разряда, Н+ – самый подвижный.

Страницы: 1 2 

Смотрите также

Алюминий (Aluminium), Al
В 1827 г. выдающийся немецкий химик, врач по образованию Фридрих Велер получил никогда и никем не виданный металл. Несколько раньше этот же металл был получен Эрстедом. Вначале Велером металл был выде ...

Синтез изоамилового эфира уксусной кислоты реакцией этерификации (гидролиза) сложных эфиров
...

Океанская биологическая пустыня стремительно растет
 Океанские биологические пустыни хотя и занимают 40% поверхности нашей планеты, не очень известны. Вскоре ситуация может измениться – их площадь стремительно увеличивается. Сахара, Гоби, Ч ...