Скорость электродного процесса

Если скорость электродного процесса определяется скоростью реакции (15.65), то вместо (15.68) следует писать [c.323]

Уравнения (386) и (387) справедливы для любого окислительновосстановительного электрода и показывают зависимость скоростей электродных процессов от потенциала и строения двойного электрического слоя. При этом видно, что на скорость электродного процесса оказывает влияние только часть общего скачка потенциала, приходящаяся на плотную часть двойного электрического слоя (т. е. на зону, где протекает электрохимическая реакция), гр = (Ум.)обр + А1/ — г] . [c.201]

Строение двойного электрического слоя отражается на термодинамических свойствах равновесных электродных систем. Однако при протекании электрохимических реакций в неравновесных условиях ионы испытывают влияние электрического поля двойного слоя, что приводит к изменению скорости электродного процесса. [c.476]

М (на катоде), М+ ге (на аноде) и изменению концентрации ионов в приэлектродных слоях электролита. Это изменение связано с отставанием скорости транспорта потенциалопределяющих веществ от скорости электродного процесса, которое наблюдается до установления стационарного состояния. При подаче тока на катоде идет разряд катионов с постоянной скоростью обусловленной заданной плотностью тока, и их концентрация около электрода уменьшается. Транспорт катионов к катоду осуществляется миграцией, скорость которой в данном электрическом поле постоянна, и диффузией, скорость которой с течением времени изменяется. Вначале она будет малой, так как разность между концентрацией ионов у электрода и в массе электролита очень мала. При этом Од С течением времени концентрация катионов у электрода уменьшается (за счет электродного процесса), а скорость диффузии возрастает. При достижении стационарного состояния скорость транспорта ионов к электроду и скорость их разряда становятся одинаковыми, однако концентрация их у катода будет меньше, чем в массе электролита. Аналогичным путем можно показать, что при пропускании тока через систему (I) концентрация катионов у анода повышается по сравнению с их концентрацией в массе раствора. Таким образом, под током система (I) переходит в новое состояние, в котором с > с > с [c.500]

Предельная плотность тока характеризует максимальную скорость электродного процесса в данных условиях. При = О из уравнения (183.7) следует [c.503]

К их числу относится метод, основанный на применении вращающегося дискового электрода, метод поляризационных кривых и др. Широкое применение нашел температурно-кинетический метод, предложенный С. В. Горбачевым. Он основан на изучении зависимости скорости электродных процессов от температуры. Уравнение Аррениуса, связывающее константу скорости k химической реакции с температурой и энергией активации [c.510]

Особенностью контроля скорости электродного процесса диффузионным массопереносом являегся сохранение электродного равновесия, так что потенциал электрода, несмотря на протекание в цепи тока, описывается уравнением Нернста [c.275]

При работе элемента газ проникает через никелевую основу в поры угольного слоя. Здесь он адсорбируется и далее соприкасается с катализатором и электролитом. Благодаря большой удельной поверхности угля и малой толщине электрода (0,5—1 мм) обеспечивается сравнительно высокая скорость электродных процессов. [c.54]

Повышение температуры, при разряде водородно-кислородного элемента приводит к заметному увеличению скорости электродных процессов, что позволяет исключить применение в качестве катализаторов металлов платиновой группы. [c.55]

Элементы с твердым электролитом были испытаны в работе при питании их водородом и окисью углерода, содержащими двуокись углерода, а также различными углеводородами. При 1000 °С в элементах достигается высокая скорость электродных процессов при соответствующих условиях разряд может осуществляться при плотности тока 700—600 мА/см , [c.58]

Простейший случай — контроль скорости электродного процесса массопереносом. В общем случае массоперенос может реализоваться путем [c.273]

Выяснение природы перенапряжения при электрохимических процессах представляет определенный теоретический и практический интерес. Электродная поляризация в общем случае складывается из четырех составляющих 11р. 11 . Для оценки природы поляризации необходимо найти вклад, который вносит в ее общую величину каждая составляющая. Поскольку в настоящее время отсутствуют необходимые для этого данные, используется упрощенный подход к решению этого вопроса. Во-первых, определяется лимитирующая стадия. Вид перенапряжения, ей свойственный, относится к электродному процессу в целом. Во-вторых, величина поляризации разделяется только на две части концентрационную, к которой относится перенапряжение диффузии, и активационную, объединяющую все остальные виды перенапряжения. Для определения природы поляризации используются различные методы. К их числу относится метод, основанный на применении вращающегося дискового электрода, метод поляризационных кривых и др. Широкое применение нашел температурно-кинетический метод, предложенный С. В. Горбачевым. Оп основан на изучении зависимости скорости электродных процессов от температуры. Уравнение Аррениуса, связывающее константу скорости k химической реакции с температурой и энергией активации [c.510]

Непосредственно после создания первого источника электрической энергии вопрос о скорости электродных процессов в явном виде не был поставлен. Он возник позже, когда электрический ток начали широко использовать для осуществления различных электрохимических превращений и выяснили, что разность потенциалов, которую необходимо приложить к электродам для осуществления того или иного процесса, не соответствует предсказываемой термодинамикой. Первоначально отклонение потенциала от равновесного значения при пропускании тока, получившее название перенапряжения (1899), связывали с изменением концентрации веществ у электрода, что в соответствии с [c.9]

В стационарных условиях ток заряжения равен нулю. В этих условиях скорость электродной реакции может быть непосредственно измерена при помощи приборов, фиксирующих ток в цепи. Однако полный ток / определяется не только скоростью электрохимической реакции, но и площадью поверхности электрода 5. Поэтому для характеристики скорости электродного процесса используют плотность тока =//х. [c.143]

Итак, скорость электродного процесса зависит не от отдельного гальвани-потенциала, а от его изменения, которое может быть измерено. [c.145]

Скорость электродного процесса должна зависеть от работы выхода электрона из металла так как величина отличается от работы выхода лишь на поверхностный потенциал х" [см. уравнение (6.7)1. [c.232]

Более того, первые два вывода, казалось бы, находятся в соответствии со здравым смыслом. Действительно, чем больше энергия сольватации реагирующего вещества, тем труднее лишить частицу О при ее разряде гидратной оболочки и, следовательно, тем меньше должна быть скорость электродного процесса. С другой стороны, чем больше работа выхода электрона из металла, тем медленнее должен протекать этот процесс и тем меньше должна быть скорость стадии разряда. [c.233]

Электрохимические реакции протекают на границе электрод — раствор, а потому следовало бы сопоставлять энергию активации и скорость электродного процесса не с работой выхода электрона из металла в вакуум, а с работой выхода электрона из металла в раствор при заданном электродном потенциале Е. В связи с этим рассмотрим зависимость величины от природы металла. [c.270]

Характерным примером, показывающим роль энергии адсорбции продукта реакции в зависимости скорости электродного процесса от природы металла, является реакция разряда ионов водорода [c.273]

Ток / будет определяться не только скоростью электрохимической реакции, но и величиной поверхности электрода з. Поэтому для характеристики скорости электродного процесса используют плотность тока г = 1/8. [c.152]

Иногда скорость электродного процесса зависит от концентрации веществ, которые не входят в суммарное уравнение реакции. Такое явление наблюдается, например, при протекании реакции анодного растворения железа, которая отвечает следующему суммарному уравнению Fe->Fe +2e. Однако механизм процесса оказывается более сложным, чем можно было бы ожидать, и, кроме того, зависит от предварительной подготовки электрода и чистоты железа. Зависимость параметров процесса от небольшого изменения условий его проведения свидетельствует о близких энергиях активации различных путей реакции. Поэтому в различных работах были получены разные экспериментальные данные. [c.351]

На скорость электродных процессов с участием органических веществ влияет природа металла. При переходе от одного металла к другому изменяется энергия адсорбции органических веществ и молекул воды, 1 з1-потенциал и потенциал максимальной адсорбции фт. в меньшей степени зависит от природы электрода отноше- j / [c.396]

Выяснилось, однако, чго довольно часто предельная плотность тока наступает значительно раныге, т. е. при существенно меньших скоростях электродного. процесса, чем этого можно было ожидать в условиях чисто диффузионных ограничений. Помимо того, значение этой низкой предельной плоскости тока оказалось независящим от скорости движения жидкости. Все это указывало на недиффузионный характер процесса. [c.320]

Полярр.зация электрода — необходимое условие протекания электродного процесса. Кроме того, от ее величины зантсит скорость электродного процесса чем сильнее поляризован электрод, тем с большей скоростью протекает иа нем соответствующая полуреакция. [c.303]

Взаимосвязь между кинетикой электродных процессов и прикладной электрохимией можно наиболее наглядно показать на примере электролиза воды. Составим электрохимическую ячейку, использовав раствор серной кислоты, ртутный катод и платиновый анод. При пропускании тока через эту систему происходит выделение водорода на ртути и кислорода на платине. Минимальную разность потенциалов, необходимую для осуществления такого процесса, легко подсчитать, изучив химическую реакцию 2На+02- - 2НзО при различных температурах. Затем на основе термодинамических соотношений можно сделать вывод, что эта реакция должна протекать при разности потенциалов на электродах 1,23 В. Однако при этой разности потенциалов для накопления 1 см водорода с 1 см поверхности электрода потребовалось бы вести электролиз почти полмиллиона лет. Термодинамика, давая ответ на вопрос о принципиальной возможности того или иного процесса, не позволяет рассчитать его скорость. В рассмотренных условиях скорость электродной реакции оказывается настолько малой, что реакция практически не идет. Если увеличить разность потенциалов до 3,5 В, то выделение водорода происходит с видимой скоростью, однако к. п, д. =(1,23/3,5)100 =35%, Остальные 65% электроэнергии превращаются в теплоту. Чтобы повысить к. п. д., необходимо увеличить скорость электродных процессов. Если вместо ртутного электрода в качестве катода использовать специальным образом обработанный платиновый, то удается увеличить скорость выделения водорода в 1 млрд. раз. [c.13]

Кроме величины поляризации на скорость электродных процесс сов влияют некоторые другие факторы. Рассмотрим катодное восстановление ионов водорода. Если катод изготовлен нз платины, то для выделения водорода с заданной скоростью необходима определенная величииа катодной поляризации. Прп замене платинового электрода на серебряный (при неизменных прочих условиях) для получения водорода с прежней скоростью понадобится большая поляризация. При замене катода на свинцовый поляризация потребуется еще большая. Следовательно, различ)1ые металлы обладают различной каталитической активностью по отношению к процессу восстановления ионов водорода. Величина нс-ляризацни, необходимая для протекания данного электродного процесса с определенной скоростью, называется перенапря жением данного электродного процесса. Таким образом, нерс напряжение выделения водорода на различных металлах различно, [c.303]

Выразим скорость электродного процесса через плотность тока , считая, что на электроде протекает только одна электрохимическая реакция. Подставляя (VIII, 281) в (VIII, 279), получим [c.384]

В качестве вспомогательного неполярнзуемого электрода применяют электрод второго рода (каломелевый, ртутно-сульфатный). Для этих э.тектродов значения константы скорости электродного процесса ко достаточно велики. Сила токов, используемых в полярографии, мала (10 —10 А), а поверхность вспомогательного электрода во много раз больше поверхности ртутной капли (т, е. плотность тока на ртутной капле во много раз больше плотности тока на вспомогательном электроде). Поэтому поляризацией вспомогательного электрода можно пренебречь и считать, что все заданное напряжение идет на изменение потенциала рабочего электрода, а потенциал вспомогательного электрода остается постоянным. В этом случае вспомогательный электрод может быть использован и как электрод сравнения. [c.301]

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При эюм результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока на электроде от в( личины поляризации. Вид поляризационной кривой того или иного э.пектродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризацпонных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановнтелъных реакций, работу гат.ванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.288]

Электрохимические процессы с участием органических веществ часто проводят в неводных растворителях, так как в воде многие органические вещества слабо растворимы. Природа растворителя прежде всего сказывается на константах скорости реакции к и адсорбционного равновесия В . От природы растворителя зависит и коэффициент активности реагирующих молекул. При переходе от одного растворителя к другому при =сопз1 изменяется заряд поверхности, что приводит к изменению ф потенциала и, соответственно, скорости электродного процесса. Наконец, от природы растворителя зависят величины и На скорость электродных процессов с участием органических веществ влияет природа металла. При переходе от одного металла к другому изменяются энергия адсорбции органических веществ и молекул воды, 1 31-потенциал и потенциал максимальной адсорбции Ет- В меньшей степени зависит от природы электрода отношение ( < 0—К ) 2НТТ . Так, например, для ртути, кадмия и висмута этот коэффициент для одного и того же вещества оказывается примерно одинаковым. [c.383]

Если бы можно было сравнивать скорости электродного процесса при постоянном гальвани-потенциале рф , например при рфм = О, то меньшей работе выхода электрона из металла соответствовала бы большая скорость стадии разряда. Однако условие рф = onst [c.286]

Электрохимические процессы с участием органических веществ часто проводят в неводных растворителях, так как в воде многие органические вещества слабо растворимы. Природа растворителя прежде всего сказывается на константах скорости реакции k и адсорбционного равновесия В . От природы растворителя зависит и коэффициент активности реагирующих молекул. При переходе от одного растворителя к другому при ф = onst изменяется заряд поверхности, что приводит к изменению г )1-потенциала и, соответственно, скорости электродного процесса. Наконец, от природы растворителя зависят величины Гоо и ф, . [c.396]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология