Вторая транспортная модель

В третьей главе рассмотрены гальванические элементы с однородными электролитами смешанной проводимости. Подробно обсуждены модели транспорта заряженных частиц в электролите гальванического элемента. Прежде всего обобщена модель Вагнера до первой транспортной модели, затем введена вторая модель, отличающаяся от первой направлением транспорта электронно-дырочных носителей. Показано, что первая транспортная модель налагает ограничения на транспортные харак-. теристики электролита. Вторая транспортная модель лишена таких ограничений. Метод анализа гальванических элементов в рамках обеих моделей одинаков, но конечные, уравнения для э.д.с. различаются. [c.6]

Вторая транспортная модель [c.107]

Обратим внимание на то, что транспорт ионов через электролит и электронов по внешней цепи не зависит от типа проводимости электролита электроны по внешней цепи и катионы в электролите движутся в направлении анод — катод, а анионы — в обратном направлении. Транспорт электронов через электролит может осуществляться в направлении анод — катод или в обратном направлении. Следовательно, формально возможны две транспортные модели, которые различаются направлением транспорта электронов в электролите. Первая транспортная модель постулирует транспорт электронов в направлении анод — катод, вторая транспортная модель — другую альтернативу. Таким образом, в соответствии со второй транспортной моделью в, электролите катионы движутся в направлении анод — катод, а анионы и электроны — в противоположном направлении. [c.107]

В 3.4 приведено обоснование существования второй транспортной модели если в работающем элементе электролит имеет зависящее от координаты х число переноса ионов и (или) то может быть справедлива только вторая транспортная модель. Весьма наглядным может быть и другое обоснование. Выпишем уравнение транспорта электронов через электролит в первой транспортной модели [c.107]

Поскольку принятие транспортной модели означает постулирование некоторой связи между токами компонентов и полным током, то рационально установить эту связь и для второй транспортной модели. В качестве определений ионных токов используем уравнения (3.1.4) и (3.1.6), так как транспорт ионов в обеих транспортных моделях одинаков. В соответствии со второй транспортной моделью электроны в электролите движутся в направлении катод — анод, которое соответствует орту [c.110]

Итак, в рамках второй транспортной модели полный ток связан с токами компонентов привычным в электрохимии соотношением, тогда как для первой транспортной модели связь (3.1.12) казалась необычной. Уравнение [c.111]

Теперь выясним, требует ли вторая транспортная модель координатной независимости ионного числа переноса, т. е. противоречит ли допущение t 2 > (или закону сохранения электрического заряда. Предположим, что [c.111]

Числа переноса компонентов определены уравнением (2.5.33). В соответствии с определением полного тока для второй транспортной модели получаем [c.111]

Таким образом, вторая транспортная модель не накладывает каких-либо - ограничений на соотношение ионного и электронного числа переноса, т. е. два жестких ограничения на трансПортные свойства электролита в первой транспортной модели, существенно сужающие область ее применимости, недействительны во второй транспортной модели. [c.112]

Перейдем к анализу гальванических элементов четырех видов в рамках второй транспортной модели. [c.113]

Гальванические элементы второй транспортной модели [c.113]

Однако в рамках второй транспортной модели э.д.с. будет удовлетворять не уравнению (3.3.46), а уравнению [c.116]

Обсуждение уравнения для э.д.с. гальванических элементов второй транспортной модели- [c.119]

Было установлено, что э.д.с. гальванического элемента с электролитом смешанной проводимости, в котором заряженные частицы движутся в соответствии со второй транспортной моделью, удовлетворяет уравнению [c.119]

Важным преимуществом второй транспортной модели является то, что она не вводит никаких ограничений на транспортные характеристики электролита, поскольку соотношение ионного и электронного числа переноса может быть любым (тогда как для первой транспортной модели ti > (е) и значения чисел переноса могут быть различными в произвольных сечениях электролита (по первой транспортной модели они должны быть одинаковыми). Таким образом, вторая транспортная модель должна иметь существенно большую область применений и более соответствовать действительности. [c.120]

Обратим внимание на направление транспорта одноименных по знаку носителей (анионов и электронов) в первой и второй транспортной модели. Действительно, в соответствии с первой транспортной моделью, частным случаем которой является модель Вагнера, электроны и анионы движутся в электролите в противоположных направлениях, тогда как по второй транспортной модели эти же носители должны двигаться, в одном направлении. Поскольку в общем случае имеются еще две группы одноименных по знаку носителей (катионы и дырки), то транспортные модели должны быть дополнены утверждением о транспорте и этих носителей. Таким образом, [c.120]

Вторая транспортная модель одноименные по знаку заряда носители движутся в одном направлении, а разноименные — в противоположном. По этой модели в электролите гальванического элемента катионы и дырки движутся в направлении анод — катод, а анионы и электроны в направлении катод — анод. [c.121]

Важно выяснить, каким образом изменяются полученные ранее уравнения, если использовать эти обобщенные транспортные модели, т. е. фактически ограничиваться электролитами ионной, электронной и дырочной проводимости. Рассмотрим гальванический элемент в рамках любой транспортной модели, например наиболее общий вид (третий или четвертый) в рамках второй транспортной модели. Схема анализа таких элементов была следующей. Электродные реакции в элементе третьего вида [c.121]

Во второй транспортной модели число переноса носителя удовлетворяет уравнению [c.122]

В соответствии с обобщенной второй транспортной моделью уравнения транспорта заряженных частиц в электролите имеют вид [c.124]

В отличие от теории Вагнера в нов(Зй теории с самого начала проведено различие между истинным и ложным равновесием ( 1.8). Условия ложного равновесия гальванического элемента в рамках второй транспортной модели позволили получить для э.д.с. элемента с однородным электролитом смешанной проводимости уравнения (4.4.19), (4.4.20), (3.7.2), (3.7.4), которые следуют из теории Вагнера в практически бесполезных ситуациях. [c.160]

В главе 3 показано, что координатная зависимость чисел переноса ионных и электронных носителей возможна лишь в рамках второй транспортной модели. Поэтому гальванические элементы с неоднородными электролитами смешанной проводимости могут подчиняться только второй транспортной модели. Тогда уравнения транспорта электронов имеют вид [c.165]

Поскольку В рамках второй транспортной модели число переноса носителя определено соотношением [c.182]

Aj — электрохимическое сродство /-й реакции а — коэффициент в уравнении транспорта электронов по внешней цепи в рамках второй транспортной модели а — коэффициент в формуле соединения М Х [c.206]

Следовательно, если гальванический элемент функционирует по второй транспортной модели, то его э.д.с-. меньше э.д.с. гальванического элемента с электролито>1 ионной проводимости. Таким образом, удалось получить результат, который установлен и в теории Вагнера. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология