Электрохимическая кинетика

Электрохимическая кинетика — это область электрохимии , изучающая скорость электрохимических процессов. Это включает в себя изучение того, как условия процесса, такие как концентрация и электрический потенциал , влияют на скорость реакций окисления и восстановления ( окислительно-восстановительных ), которые происходят на поверхности электрода , а также исследование механизмов электрохимических реакций . В электрохимической реакции участвуют два сопутствующих процесса, которые влияют на общую скорость реакции:

перенос электрона на границе между электродом и электролитом
транспорт окислительно-восстановительных веществ из глубины раствора к поверхности электрода; перенос может происходить путем диффузии , конвекции и миграции .

В эту область внесли свой вклад Александр Фрумкин , Джон Альфред Валентайн Батлер , Макс Волмер и Юлиус Тафель .

Уравнение Батлера-Фольмера

Элементарный этап переноса заряда может быть описан моделью Батлера-Фольмера, предложенной Джоном Альфредом Валентайном Батлером и Максом Фольмером . Скорость реакции определяется уравнением Батлера-Фольмера : ^[1]

j=j_{0}\left\{\exp \left[{\frac {(1-\alpha )z\mathrm {F} }{\mathrm {R} \mathrm {T} }}\eta \right]-\exp \left[-{\frac {\alpha z\mathrm {F} }{\mathrm {R} \mathrm {T} }}\eta \right]\right\},\;\eta =\mathrm {E} -\mathrm {E_{eq}}

В этом уравнении $j$ - чистая плотность тока , $j_{0}$ – плотность тока обмена , $\alpha$ – коэффициент переноса заряда , $z$ - число электронов, перешедших в реакции, $F$ – постоянная Фарадея , $R$ — молярная газовая постоянная , $T$ абсолютная температура , $\eta$ электрода – перенапряжение , $E_{eq}$ термодинамического равновесия - потенциал восстановления и $E$ – наблюдаемое значение этого потенциала.

Уравнение дает отрицательную плотность тока для реакции восстановления (отрицательное перенапряжение ) и положительную плотность тока для реакции окисления (положительное перенапряжение). Знак плотности тока не имеет физического смысла и определяется международной конвенцией.

См. также

Табличное уравнение

Библиография

Веттер, Клаус Дж. (1967). Электрохимическая кинетика; теоретические аспекты . Академическая пресса. ISBN 9780127202501 .

^ Аткинс, Питер; де Паула, Хулио (2002). Физическая химия (7-е изд.). У. Х. Фриман. стр. 1024–1029. ISBN 0-7167-3539-3 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с электрохимической кинетикой, на Викискладе?

Эта электрохимии статья по незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Аткинс, Питер; де Паула, Хулио (2002). Физическая химия (7-е изд.). У. Х. Фриман. стр. 1024–1029. ISBN 0-7167-3539-3 .

[1]