Перенос реагирующих веществ и скорость электрохимических реакций

Итак, чтобы разобраться в кинетике электродных процессов п иметь возможность сознательно регулировать их скорость, мы должны хорошо знать закономерности, которым подчиняются отдельные стадии электрохимической реакции. А закономерности эти, как нетрудно понять, для стадий, связанных с подходом реагирующих веществ к поверхности электрода, существенно отличаются от закономерностей для стадии, включающей перенос электронов через границу раздела между электродом и раствором. Поэтому изложение кинетики электродных процессов принято делить на два больших раздела раздел, в котором рассматривается перенос реагирующих веществ к электроду, и раздел, посвященный закономерностям собственно электрохимической стадии разряда. Мы с вами не будем делать исключения из этого правила, но строгие математические выводы, характерные для обычного курса кинетики электродных процессов, постараемся заменить примерами практического использования обоих разделов электрохимической науки. [c.48]

Перенос реагирующих веществ и скорость электрохимических реакций [c.49]

Кинетическая поляризация возникает при малой скорости электрохимической реакции на одном или на обоих электродах в этом случае для преодоления энергетического барьера полуреакции требуется дополнительная энергия (перенапряжение). В отличие от концентрационной поляризации в данном случае сила тока контролируется скоростью переноса электронов, а не скоростью массопереноса реагирующего вещества. [c.9]

Вводя читателя в мир современной электрохимии, авторы кратко знакомят с историей развития электрохимии от Гальвани и Вольта до наших дней, с состоянием таких проблем, как электрохимическая кинетика, перенос реагирующих веществ и скорость электрохимических реакций, стадия разряда и скорость электрохимических реакций, борьба с коррозией и превращение химической энергии топлива непосредственно в электрическую. Специальная глава посвящена вопросам практического использования электрохимии. [c.29]

Следовательно, направление, механизм и скорость электродной реакции определяются сочетанием электрохимических и химических стадий. В силу этого обстоятельства они зависят не только от факторов, влияющих на стадию переноса электрона (потенциал и материал электрода, природа растворителя, pH раствора), но также и от факторов, воздействующих на кинетику и механизм химических реакций. Иногда это те же самые факторы, оказывающие влияние на различные стадии посредством разных механизмов, иногда совсем иные. К последним относятся, например, явления сольватации и ионной ассоциации в растворе, а также величина концентрации реагирующего вещества. [c.190]

Различия между объемной и поверхностной концентрациями могут быть обусловлены также замедленным подводом реагирующих веществ из объема раствора. Медленно могут отводиться продукты реакции. Подвод и отвод реагирующих веществ при электролизе осуществляется линейной или конвективной диффузией и электрической миграцией. Миграция — перенос ионов под действием электрического поля, что обеспечивает перенос электричества в растворе электролита. Скорость диффузии определяется природой реагирующих веществ и среды, температурой, величиной градиента концентрации (т. е. с — с). Скорость миграции, кроме того, зависит от объемного градиента потенциала, подвижностей ионов и в значительной мере от трудно учитываемых геометрических параметров электролизера, электродов и их взаимного расположения. В электрохимических исследованиях миграцию исключают добавлением избытка электролита, ионы которого не участвуют в электродных реакциях, но осуществляют перенос электричества через раствор. [c.302]

Электрохимическая поляризация. Рассмотрим сначала процесс, единственной лимитирующей стадией которого является электрохимическая реакция на электроде. Такие процессы называются необратимыми, и в этом случае говорят об электрохимической поляризации. Причиной торможения электрохимической реакции является достаточно высокая энергия активации процесса переноса электрона. Последняя зависит от потенциала электрода. Константы скорости процессов разряда (й/) и ионизации (кь) в рассматриваемом случае будут достаточно лалы, а стадии доставки и отвода реагирующих веществ протекают без заметного торможения. [c.15]

Электрохимические реакции часто сопровождаются химическими превращениями исходных веществ в вещества, реагирующие на электроде, или продуктов электрохимической стадии — в конечные вещества реакцни. Если химические реакции протекают со скоростью более высокой, чем реакция переноса электронов, то их можно считать квазиравновесными. Рассмотрим, напри- 5ep, реакцию, протекающую по схеме [c.269]

В начале книги мы отмечали, что термодинамические характеристики ионов одного вида могут оказаться полезными в области электрохимической кинетики. В отличие от химических реакций, протекающих при непосредственном соприкосновении реагирующих веществ, электрохимические процессы во многих практически важных случаях пространственно разделены на частные электродные реакции, в каждой из которых участвуют лишь ионы определенного вида скорость этих реакций зависит именно от активности ионов данного вида, а не от средней активности электролита как целого. При этом многие электродные реакции включают перенос заряженной частицы через межфаз-ную границу. Совершаемая при этом работа определяется не только взаимодействием частицы с ее окружением в растворе, [c.160]

Димеризация — реакция второго порядка, тогда как перенос электрона — первого, а следовательно — при увеличении концентрации бензальдегида скорость димеризации растет быстрее, чем скорость электрохимической реакции (при любом постоянном потенциале). В результате в левой нижней части волны возникает картина, противоположная той, которая наблюдается для первой волны. При потенциалах второй волны ток меньше, чем в отсутствие димеризации, так как эта химическая реакция уводит из приэлектродного пространства реагирующее вещество — радикал КЕ СОП. Поэтому вторая волна круче, чем обычно, а потенциал полуволны 1/2 сдвинут вправо (в отрицательную сторону) тем, сильнее, чем выше концентрация бензальдегида. Таким образом, получается интересная к ртина в кислой среде при малой концентрации бензальдегида ( 10- М) имеется лишь одна двухэлектронная волна по мере увеличения концентрации появляется сначала едва заметный перегиб, а затем волна раздваивается на две одноэлектронные ступени. При концентраци 10- М на полярограмме наблюдаются уже две четкие о. но-электронные волны. [c.55]

Изучение механизма процесс.ов электроосаждения и анодного растворения металлов осложняется том, что п случае твердых металлов, наряду с двумя обычными стадиями всякой электрохимической реакции (перенос реагирующих частиц, разряд или ионизация этих частиц), имеется еще стадия включения разрядившегося атома в кристаллическую решетку металла. Изучение кинетики процессов ионизации и разряда иопов металлов па амальгамных элвктpo lдx позволяет устранить одну из этих стадий (кристаллизация) при использовании амальгам обеспечивается однородность поверхности и легко достигается ес чистота кроме того, при работе с амальгамами можно изучать зависимость скорости анодного процесса от концентрации металла в амальгаме, т. е. получать более полную характеристику анодного процесса, чем в случае твердого металла. Основная трудность изучения механизма стадии разряда — ионизации состоит в том, что для многих металлов ее скорость настолько велика, что в обычных условиях скорость всего процесса лимитируется стадией переноса вещества. Тем не менее, в настоящее время можно считать доказанным, что для значительпопз числа металлов ток обмена имеет конечную величину. Путем применения новых экспериментальных методов к изучению электрохимической кинетики, а именно переменноточного метода [1—3], нестационарных методов с осциллографической записью изменения нотенциала электрода после включения тока постоянной плотности [4—7] или изменения плотности тока при постоянном потенциале электрода [8] в начальной стадии процесса, а также метода радиоактивных индикаторов [9, 10] для ряда систем были измерены величины тока обмена. Результаты изучения зависимости тока обмена от концентрации амальгам и растворов [1, 3,9, 10] хорошо согласуются с теорией замедленного разряда. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология