当前课程知识点：电极过程动力学 > 第三章 “电极/溶液”界面附近液相中的传质过程 > 3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式 > 3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
同学们我们开始学习第五节
当电极反应速度由液相传质步骤控制时的
稳态极化曲线的推导以及呢应用
在这一节当中呢我给大家介绍两种情况
第一种情况是反应产物生成独立项
第二种情况是反应产物可溶
那么两者的区别是在于呢反应物活度值的不同
那在解决呢这类问题时
我们可以针对一个普变化的反应并且呢假定
溶液当中呢存在呢大量的惰性电解质
那可以忽略呢电迁效应
因此呢根据理想扩散下的动力学公式呢
可以将电极表面浓度
与主体溶液的浓度之间的关系写出来
那从本节的标题呢也可以看出
我们目前讨论的问题是液相传质步骤时候
电极反应中的唯一速度控制步骤
而电子转移等其他步骤是处在平衡状态的
因此呢可以采用呢热力学公式
将电极电位呢表示出来
那当反应产物生成独立相时
那在电极表面上的反应活度为1
那将这个反应物活度的为1的条件
代入到前面所谈到的热力学公式当中
就可以呢得到了如下的等式
那图中呢分别表示
在直线坐标以及呢半对数坐标中
极化曲线的具体形式
那由于反应粒子浓度极化
所引起的电极电位的变化
我们称它为扩散超电势
用一个η扩散这个扩散呢指的是在下标
也可以呢用下式来表示
那这类极化曲线的一个特征是
负φ或者是η与lgId比上Id减I之间呢
存在着一个线性关系
那么它的斜率呢为2.3RT比上nF
那第二种情况当反应产物可溶时
在电极表面上的反应物活度不为1
因而呢首先需要计算呢反应产物的表面浓度
在稳态下单位电极面积上产物的生成速度
应该等于呢产物扩散流失的速度
反应开始前还原态R不存在
那么R的初始浓度为0
我们将电极表面反应物及产物的浓度表达式
代入到热力学公式中进行整理
在一定的对流条件下
反应物及产物的厚度呢均为常数
又加入了大量的局外电解质
所以呢活度系数及扩散系数呢
都很少随反应体系的浓度变化呢而变化
因此呢当电流等于极限电流一半时
所对应的电位呢
是一个不随反应体系浓度改变的常数
称之为呢半波电势或者半波电位
因此呢又可以将呢电极电位的表达式呢
进行化简
那如果O R均溶解于液相当中
而且呢二者的结构相似
那么各项参数的均近似相同
半波电位的数值就近似等于
氧化还原电对的标准平衡电势
这个结论呢对于由有机化合物
组成的氧化还原电对较为适用
那么图中给出了反应物可溶时的
极化曲线的形势
我们可以看到呢极化曲线呢出现了极限电流
而且我们发现呢根据推导出来的等式
若已知反应粒子的浓度扩散层厚度
以及呢n的数值
那能够测定呢反应粒子的扩散系数
由已知浓度溶液的极限电流密度值
根据未知浓度溶液的极限电流密度值
也可以呢来计算呢未知溶液的浓度
-1.1 电极过程动力学的发展
-1.2 电池反应与电极过程
-1.3 电极过程的主要特征及其研究方法
-第一章 课程学习资源
-第一章 讨论
--第一章讨论
-第一章 作业
--第一章 作业
-2.1 研究“电极/溶液”界面性质的意义
-2.2 相间电势和电极电势
-2.3 采用理想极化电极研究“电极/溶液”界面结构的实验方法及主要结论
--2.3 采用理想极化电极研究“电极/溶液”界面结构的实验方法及主要结论
-2.4 “电极/溶液”界面模型的发展
-2.5 “固体金属电极/溶液”界面
-2.6 零电荷电势
-2.7 有机分子在“电极/溶液”界面上的吸附
-第二章 课程学习资源
-第二章 讨论
--第二章讨论
-第二章 作业
--第二章 作业
-3.1 研究液相中传质动力学的意义
-3.2 有关液相传质过程的若干基本概念
-3.3 理想情况下的稳态过程
-3.4 实际情况下的稳态对流扩散过程和旋转圆盘电极
-3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
--3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
-3.6 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响
-3.7 静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程
-3.8 线型电势扫描方法
-3.9 微盘电极
--3.9 微盘电极
-第三章 课程学习资源
-第三章 讨论
--第三章讨论
-第三章 作业
--第三章 作业
-4.1 电极电势对电化学步骤反应速度的影响
-4.2 平衡电势与电极电势的“电化学极化”
-4.3 浓度极化对电化学步骤反应速度和极化曲线的影响
-4.4 测量电化学步骤动力学参数的暂态方法
-4.5 相间电势分布对电化学步骤反应速度的影响—“Ψ1”效应
--4.5 相间电势分布对电化学步骤反应速度的影响-“Ψ1”效应
-第四章 课程学习资源
-第四章 讨论
--第四章讨论
-第四章 作业
--第四章 作业
-5.1 多电子步骤与控制步骤的“计算数”
-5.2 均相表面转化步骤（一）：前置转化步骤
-5.3 均相表面转化步骤（二）：平行和随后转化步骤
-5.4 涉及表面吸附态的表面转化步骤
-5.5 电极反应机理及其研究方法
-5.6 利用电化学反应级数法确定电极反应历程
-5.7 中间价态粒子的电化学检测
-第五章 课程学习资源
-第五章 讨论
--第五章讨论
-第五章 作业
--第五章 作业
-6.1 电解池的等效阻抗
-6.2 交变电流信号所引起的表面浓度波动和电极反应完全可逆时的电解阻抗
--6.2 交变电流信号所引起的表面浓度波动和电极反应完全可逆时的电解阻抗
-6.3 电化学步骤和表面转化步骤对电解阻抗的影响
-第六章 课程学习资源
-第六章 讨论
--第六章讨论
-第六章 作业
--第六章 作业
-期末考试
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