2. Уравнения электрохимической кинетики, пределы их применимостиКниги / Физическая химия / ЛЕКЦИЯ № 13. Электрохимическая кинетика / 2. Уравнения электрохимической кинетики, пределы их применимостиСтраница 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 прямую реакцию и замедляет обратную реакцию.
Введем в уравнение (8) плотность тока обмена – i 0.
Вместо потенциала введем перенапряжение:
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:
При сдвижении потенциала от равновесного (59 m В);
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 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, 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 путями:
а) каталитическая рекомбинация
где К at– материал катода;
б) электрохимическая десорбция – удаление Н2 происходит на уже адсорбированных атомах
в) эмиссия включает две стадии:
Для Pt замедлена стадия а), для других металлов (Hg, Pb) – стадия разряда, Н+ – самый подвижный.
Смотрите также
Медь и её природные соединения, синтез малахита
Синтезировать
5 г. Малахита, рассчитать практический выход продукта, научиться пользоваться
необходимой литературой, выбирать из неё необходимую информацию, и представлять
полученные резуль ...
Соединения, изолируемые перегонкой с водяным паром: кетоны - ацетон
Свойства и применение ацетона
Ацетон
Синонимы: Диметилкетон, 2-пропанон
...
Иттрий (Yttrium), Y
Минерал иттербит, который дал имя иттрию, назван в честь деревни Иттербю (Ytterby) расположенной на острове Руслаген в Швеции. В дальнейшем, минерал иттербит изменил свое название на гадолинит в честь ...