当前课程知识点:电极过程动力学 > 第五章 复杂电极反应与反应机理研究 > 5.6 利用电化学反应级数法确定电极反应历程 > 5.6 利用电化学反应级数法确定电极反应历程
同学们现在我们学习
第五章第六节的内容
利用电化学反应级数法确定电极反应历程
电化学反应级数是指
反应粒子参加电化学步骤的反应级数
通过测定各种反应粒子的电化学反应级数
不但有助于弄清电化学步骤的反应式
往往还可以推导出是否存在表面转化步骤
对确定整个电极反应历程常有很大帮助
如何求得电化学级数呢
设电化学步骤的实际反应式为
O*加上n个电子生成R*
并且在所研究的溶液中含有大量的支持电解质
若电化学步骤为整个电极反应的唯一控制步骤
换言之如果不出现各种反应粒子的浓度极化
可以利用不同浓度溶液中测得的
高过电位的极化曲线来求得
各组份的电化学级数
如果电极反应的交换电流很大
以致无法将电极电位极化到过电位大于
n分之100毫伏处而不出现浓度极化
就需要根据改变组分浓度
对平衡电极电位和交换电流密度的影响
来计算电化学级数
可以看到对于参加还原反应
和氧化反应的粒子其计算式是不同的
电化学级数的应用是怎样的呢
如果测出某一组份的Zo和Zr值均为零
则代表该组分不参加电极反应
也不涉及O*或R*的平衡
在大多数情况下Zo和Zr中至少有一项为零
但有时也遇到Zo和Zr均不为零的情况
表示反应粒子与反应产物之间存在平衡关系
将这种方法用于研究一些简单的
氧化还原电极反应
可以比较简单的获知反应历程
下面我就通过一个例子来说明这种分析方法
图中的a和b分别表示单独改变Tl粒子
和Tl三价粒子浓度引起的
氧化还原过程极化曲线的移动
由图中可以明显的看出
在不出现浓度极化和高过电位的电位范围内
阳极电流与Tl一价粒子的浓度成正比
而与三价粒子的浓度无关
而在阴极高过电位区
阴极电流以Tl三价粒子的浓度成正比
而与一价粒子的浓度无关
因此可以列出如下的关系式
由此可以知道Tl一价粒子不是反应物
三价粒子不是产物
由此得到电极的反应历程与总反应式相同
-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
-新铝空气电池,最高续航可达2414公里?快来看这些新能源电池技术