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电化学ppt下载

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291135
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电化学ppt

电化学ppt免费下载是由PPT宝藏(www.pptbz.com)会员谌静上传推荐的化学课件PPT, 更新时间为2018-06-06,素材编号291135。

这是电化学ppt,包括了电解质溶液理论,电化学体系的基本单元,电化学过程热力学,法拉第过程和影响电极反应速率的因素,物质传递控制反应,电化学研究方法介绍等内容,欢迎点击下载。

课程考核方式
课堂授课     32 学时
考核方式     平时成绩 30% + 考试 70%
考核内容     重点为课堂上讲述及讨论内容
平时成绩     课堂纪律(考勤)15% + 听课笔记15%
电化学
电化学:以电化学反应为基础的分支学科,研究物质化学性质或化学反应与电关系的科学。主要研究电子导体- 离子导体、离子导体- 离子导体的界面现象(带电界面现象)、结构和化学过程以及与此相关现象。
与化学领域中的其他学科、物理、生物、电子等学科的紧密联系,出现电分析化学、有机电化学、催化电化学、量子电化学、半导体电化学、生物电化学等交叉学科。
这些学科涉及能源、交通、材料、生命以及环境等重大问题的研究,推动着国民经济和科学技术的发展。
电化学发展史
   History of more than two centuries
1791    伽伐尼Galvani (Italy)    biological electric phenomena
1799    伏打Volta ( Italy )        Volta cell
1800    尼科尔森-卡莱尔 Nicholson - Carlisle(England)  water electrolysis
1834     法拉第 Faraday (England )              Faraday law
1870     Helmholtz (Germany )   theory for electric double layer
1889     能斯特 Nernst( Germanny)            Nernst equation
1905     塔菲尔 Tafel (Germanny )                   Tafel equation
1920s-70s  Butler, Vomer, Frumkin, Bockris, Bard ….
1970s-    Electrochemistry at molecular and atomic level
电化学研究对象
研究化学能与电能之间相互转换的原理与技术
研究化学现象与电现象的相关性
研究发生在电极与电解质界面的现象、过程和反应
自发的电化学反应—原电池(Galvanic cell)
不自发的电化学反应—电解池(Voltaic cell)
电化学反应的特征
整个氧化还原反应由发生在电极/电解质界面(上的两个独立的半反应.
电化学应用领域
应用电化学是将有关的电化学的原理应用于与实际生产过程相关的领域,应实际需要而发展起来的一门科学。 
第一章 电化学理论基础
1.1 电解质溶液理论
1.2 电化学体系的基本单元
1.3 电化学过程热力学
1.4 法拉第过程和影响电极反应速率的因素
1.5 物质传递控制反应
1.6 电化学研究方法介绍
1.1 电解质溶液理论
1.1.1 活度与活度系数,渗透与渗透系数,过量函数
1.1.2 Debye-Hückel理论
1.1.3 现代电解质溶液理论  
两类导体
1.1.1 活度与活度系数,渗透与渗透系数,过量函数
对于不是很稀的电解质溶液,应用以热力学原理推导出的各种公式时,往往要用活度来代替相应的浓度。
活度定义为浓度和活度系数的乘积.
非理想溶液
标准态与参考态
电解质溶液的标准态与参考态
渗透系数
渗透系数
渗透系数
过量函数
过量函数
过量函数
三种函数的联系
1.1.2 Debye-Hückel理论
电解质溶液的Arrhenius假设
D-H离子氛的概念
D-H理论五点基本假设
D-H理论的推导
活度系数的计算
D-H公式的改进
电解质溶液的Arrhenius假设
Arrhenius电解质溶液理论的三个假设:
1. 电解质溶于适当的溶剂中,离解成相反电荷的离子;
2. 电解质在溶解时,并不完全电离成离子,存在离解平衡;
3. 离子间不产生相互作用力。
Arrhenius电离学说的缺陷
仅能较好地应用于弱电解质溶液;强电解质溶液中完全电离,根本不存在电离平衡和电离度的问题,因而更不能用Arrhenius电离理论来解释。
部分电离学说不能解释强电解质的下列典型性质:
 (1)不符合稀释定律;
 (2)不同方法所得到的“电离度”不同;
(3)不能解释强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系。
这些现象说明,强电解质溶液不符合部分电离学说。 
强电解质溶液的活度和活度系数
对于电解质溶液来说,活度和活度系数的概念特别重要。即使浓度相当稀,离子间距离很大,但离子间的静电作用仍不可忽略,故必须引入活度系数来校正浓度。
在强电解质溶液中,溶质全部离解为离子,在溶液里正、负离子总是共同存在的,至今人们还没有办法单独测定出正离子或负离子的活度,而只能测定它们的平均活度系数和电解质的离子平均活度a±。
离子的平均活度系数可用多种方法如凝固点、蒸气压、电动势等方法测定,下表列出一些电解质溶液在25℃和不同重量摩尔浓度时的平均活度系数。
强电解质溶液的活度和活度系数
根据强电解质在稀溶液中的实验结果,得到离子平均活度系数与离子强度I的经验式为
强电解质溶液离子互吸理论, 又称为非缔合式电解质理论.
该理论的要点是:
1. 离子间的相互作用力主要是库仑力,强电解质溶液与理想溶液的偏差是由库仑力引起的。
2. 提出离子氛模型以简化理论分析。将离子间存在着的库仑力归结为各中心离子与它周围的离子氛的静电引力。
3. 借助于静电学理论和统计力学方法并引入适当假设,推导出德拜—休克尔极限公式。
Debye-Hückel 离子互吸理论的基本假设
离子氛
理论推导思路
德拜-休克尔极限定律
德拜-休克尔极限定律的修正式
1.2 电化学体系的基本单元
1.2.1 电极
电极(Electrode)是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体,为多相体系。
电化学体系借助于电极实现电能的输入和输出,电极是实施电极反应的场所.
一般电化学为三电极体系,相应的三个电极为工作电极、参比电极和辅助电极。
电化学的研究策略 — 三电极体系
工作电极
工作电极(Working electrode,WE):又称研究电极,是指研究的反应在该电极上发生。
工作电极基本要求:
             所研究的电化学反应不会因为电极自身的反应而受到影响,并且能在较大的电位区域进行测定;
             电极必须不与溶剂或电解质溶液发生反应;
             电极面积不宜太大,表面均一、平滑,且能通过简单的方法进行表面净化。
工作电极可以是固体,液体,各种各样的能导电的固体材料均能用作电极。
最常用的“惰性”固体电极材料是玻碳、铂、金、银、铅和导电玻璃等。
在液体电极中,汞和汞齐是最常用的液体电极,都有可重现的均相表面,制备和保持清洁比较容易,同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口,被广泛应用于电化学分析中。
辅助电极
辅助电极(Counter electrode,CE):该电极和工作电极组成回路,使工作电极上电流畅通,以保证所研究的反应在工作电极上发生,但必须无任何方式限制电池观测的响应。
辅助电极的要求:
(1) 具有大的表面积,使极化主要作用于工作电极上;
(2) 本身电阻小,且不易极化。
常用的辅助电极有Pt黑电极。
参比电极
参比电极(Reference electrode,RE):是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过。用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。
参比电极的要求:
(1) 可逆电极,电极电势符合Nernst方程;
(2) 流过微小的电流时,电极电势能迅速恢复原状;
(3) 具有良好的电势稳定性和重现性。
水溶液体系中常用的参比电极有:饱和甘汞电极(SCE),Ag/AgCl电极,标准氢电极,Hg/Hg2SO4电极等。
许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的,由于水溶液参比电极给有机体系带来水分,影响研究效果,最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙氰)。
在测量工作过程中,参比电极内的溶液和被研究体系的溶液组成往往不一样,为降低或消除液接电势,常选用盐桥;为减少未补偿的液体内阻,常选用鲁金毛细管。
1.2.2 隔膜
将电解槽分隔为阳极区和阴极区,以保证阴极和阳极上发生氧化还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
特别是在化学电源研究中,隔膜常是影响电池性能的重要因素。
1.2.3 电解质溶液
电化学池中电解质溶液是电极间电子传递的媒介,是由溶剂和高浓度的电解质盐(或支持电解质)以及电活性物质等组成,还可能其它物质(如络合剂、缓冲剂)。
电解质溶液可分为:水溶液体系、有机溶液体系和熔融盐体系。
电解质
电解质, 是使溶液具有导电能力的物质,可分为四种:
       ① 电解质作为电极反应的起始物质,与溶剂相比,其离子优先参加电化学氧化-还原反应,在电化学体系中起导电和反应物双重作用;
       ② 电解质只起导电作用,在研究的电位范围内不参与电化学氧化-还原反应,这类电解质称为支持电解质;
       ③ 固体电解质为具有离子导电性的晶态或非晶态物质,如聚环氧乙烷和全氟磺酸膜膜(Nafion膜) ;
       ④ 熔融电解质。
作为有机溶剂应具有如下条件:可溶解足够量的支持电解质;具有足够使支持电解质离解的介电常数;常温下为液体,并且其蒸气压不大;黏性不能太大,毒性要小;可以测定的电位范围大等。
有机溶剂使用前也必须进行纯化,一般在对溶剂进行化学处理后采用常压或减压蒸馏提纯。在非水溶剂中,一种普遍存在的杂质是水,一般是先通过分子筛交换,然后通过CaH2吸水,再蒸馏而除去。
1.2.4 电解池的设计与安装
1.3 电化学过程热力学
1.3.1 可逆电化学过程的热力学
电化学热力学的主要研究内容:如果一个化学反应设计在电池中进行,通过热力学研究知道该电池反应对外电路所能提供的最大能量。
根据Gibbs函数定义:在等温等压下发生的一个可逆电池反应,体系Gibbs函数的减少等于体系对外界所做的最大非体积功。如果非体积功只有电功一种,则:
根据电池反应的G函数的变化可以计算电池的电动势和最大输出电功。若电池反应中参加反应的物质都处于标准状态,则:
在等温条件下,⊿rHm=⊿rGm-T⊿rSm,比较得到:
1.3.2 不可逆电化学过程的热力学
实际发生的电化学过程都有一定量的电流通过,因而破坏了电极反应的平衡状态,导致实际发生的电化学过程基本上均为不可逆过程。
设在等温等压下发生反应进度=1mol的化学反应在不可逆电池中,则体系状态函数的变化量⊿rGm,⊿rSm,⊿rHm,⊿rUm为皆与反应在相同始末态下在可逆电池中发生时相同,但过程函数W和Q却发生了变化。
对于电池实际放电过程,当放电时电池的端电压为V时,不可逆过程的电功Wi,f可表示为:Wi,f=-zVF
电池不可逆放电过程的热效应为
对于等温、等压下发生反应进度=1mol的不可逆电解反应,环境对体系做电功,当加在电解槽的槽压为V时,不可逆过程的电功Wi,f表示为:Wi,f=zVF.
不可逆电解过程的热效应为
1.4 非法拉第过程及电极/溶液界面的性能
电极上发生的反应过程有两种类型:
1:  电荷经过电极/溶液界进行传递而引起的某种物质发牛氧化或还原反应时的法拉第过程.其规律符合法拉第定律,所引起的电流称法拉第电流。电极/溶液界向的行为就类似于电阻。
2:  在一定条件下,当在一定电势范同内施加电位时,电极溶液界固并不发生电荷传递反应.仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化,这种过程称非法拉第过程。如吸附和脱附过程。无论外电源怎样给它施加电位,均无电流通过电极/溶液界而进行传递的电极称为理想极化电极(LPE)。当理想极化电极的电位改变时,由于电荷不能穿过其界面,所以电极/溶液界面的行为就类似于电容器。
1.4.1电极的电容与电荷
电极/溶液界面的行为就类似于一个电容器。
对于电极/溶液界面,在一个给定的电位下,如果金属电极上带的电荷为qM(正、负号由界面的电势和溶液的组成共同决定),溶液中带的电荷为qS,总有关系式qM=-qS成立。
由于电极和溶液界面带有的电荷符号相反,故电极/溶液界面上的荷电物质能部分地定向排列在界面两侧,称为双电层(Double layer)。
因此,在给定电位下,电极/溶液的界面特性可由双电层电容来表征。
双电层的类型
电极和溶液接触后,在电极和溶液的相界面会自然形成双电层,这是电量相等符号相反的两个电荷层。双电层大致有离子双电层、偶极双电层、吸附双电层三类。
离子双电层由电极表面的过剩电荷和溶液中与之反号的离子组成,一层在电极表面,一层在贴近电极的溶液中。
偶极双电层由在电极表面定向排列的偶极分子组成。
吸附双电层由吸附于电极表面的离子电荷,以及由这层电荷所吸引的另一层离子电荷组成。
后两类双电层都存在于一个相中。双电层的厚度,小则几个nm,大则几百个nm。双电层中存在一定大小的电容和电场强度。电容一般在0.2~0.4F/m2之间,电场强度在一定条件下可以高达108V/m以上。
双电层的结构模型
 历史上有几种模型被提出过用来说明双电层的结构。
1、平板电容器模型,也称紧密双电层模型,这是Helmholtz提出的。这个模型把双电层看作平板电容器,电极上的电荷位于电极表面,   在溶液中的电荷集中排列在贴近电极的一个平面上,构成紧密层。
2、分散双电层模型。这种模型认为溶液中的离子电荷不是集中而是分散的,分散规律遵循Boltzmann分布。
3、 第三种模型Stern模型。这个模型综合了上述两个模型中的合理部分,认为溶液中的离子分为两层,一层排列在贴近电极的一个平面上,另一层向溶液本体方向扩散,即分为紧密层和分散层两层。因此,双电层的电位差为分散层电位1 和紧密层电位差 ( - 1 ) 之和。 双电层电容由紧密层电容C紧和分散层电容C分串联而成。
双电层的结构模型
斯特恩扩散双电层模型
双电层电容
双电层电容
双电层电容
双电层电容
双电层电容
1.3.3 零电荷电势与表面吸附
任何物种在电极与溶液接触的界面上具有的能量与其在溶液本体中所具有的能量不相同,这就导致了该物种界面张力的存在。
界面张力与电极电势有关,随电极电势的变化而变化。这种界面张力与电极电势之间具有依赖关系的现象称为电毛细现象。
如果将电极极化到不同的电极电势,同时测定相应的界面张力值,作- 图即电毛细管线,其形状接近于抛物线。
1.3.3 零电荷电势与表面吸附
把一种液态金属(如汞),放入毛细管中,置于电解质溶液内,显然在金属与溶液交界处,产生了电位,相应地在界面间存在着界面张力。
实验发现,当金属与溶液间的电位发生变化时,界面间的界面张力也相应地发生变化,致使毛细管中的液柱上升或下降,这种现象称为电毛细现象。
电极电位变化怎么能导致界面张力发生变化呢?
电极电位的变化,对应着电极表面剩余电荷的变化。
当电极表面出现剩余电荷(无论是正或负)时,由于同性电荷的排斥,会使界面面积有增大的趋向,因而界面张力将减小。
表面剩余电荷愈多,界面张力愈小,当表面剩余电荷为零时,界面张力最大。
因此,可以通过各种电位下界面张力的测定,来研究电极表面带电状况,进一步探讨双电层的结构。
1.3.3 零电荷电势与表面吸附
第一,-曲线具有最高点。这是因为在纯汞电极的表面上,当不存在过剩电荷时,它的界面张力最大。
第二,最高点的左边(称左分支)表示汞电极表面存在过剩的正电荷,右边(称右分支)表示汞电极表面存在过剩的负电荷。
电毛线曲线的微分方程
可以用热力学方法从理论上推导出界面张力和电极电位之间的关系式。根据吉布斯(Gibbs) 等温吸附方程,界面张力的变化与界面上吸附的粒子性质和吸附量有关,即
电毛线曲线的微分方程
其化学位变化为
上式通常称为Lippman公式,表示在一定温度和压力下,在溶液组成不变的条件下,、和q之间的定量关系。
零电荷电势
零电荷电位(q=0,简写成0)。它是电极表面剩余电荷为零时的电极电位,或者说它是当离子双层电位差为零时的电极电位。零电荷电位与通常电极电位的测定一样,都是相对于参比电极而测量出来的。
有了0数值后,就可以判断同一电极在同一溶液中某电位时,电极上剩余电荷的符号和剩余电荷量的多少。(例如,汞在0.1MnaF溶液中的零电荷电位为-0.19V。当汞在此溶液中的电极电位为-0.10V时,其表面带正电)。
该电极的许多性质,例如粒子在电极上的吸附、溶液对电极的润湿性、气泡在电极上的附着力等,都与这一因素有关。
电化学反应一般是在电极/溶液界面的电极表面上面发生的,因此电极表面性能如何是影响电化学反应的重要因素.
由于受电极材料种类的限制,如何改善现有电极材料的表面性能,使电极赋予所期望的性能,称为电化学工作者研究的一个永恒课题。
通过吸附的方法有目的地在电极表面引入具有特定功能的物种就可能使电极赋予特定的功能。
表面吸附
在电化学体系中,常常使用“添加剂”来控制电极过程,例如防腐工业上用的各种“缓蚀剂”;电镀工业中使用的各种“光亮剂”、“整平剂”、“润湿剂”等等。这些添加剂影响电极过程的机理大多是通过它们在电极表面上吸附而实现的。
所谓吸附,是指某种物质的分子或原子、离子在固体或溶液的界面富集的一种现象。促使这些物质在界面富集的原因,可能是由分子间力作用的结果,即所谓物理吸附;也可能是某种化学力作用的结果,通常称之为化学吸附。这两种吸附均与静电作用有别。所以统称之为“非静电吸附”或“特性吸附”。另外,由带电荷的电极吸引溶液中带相反电荷符号的离子,使该离子在电极界面聚集。则称之为“静电吸附”。
表面吸附
吸附对电极与溶液界面的性质有重大影响,它能改变电极表面状态与双层中电位的分布。从而影响反应粒子的表面浓度及界面反应的活化能,因此对电极过程有直接影响。
电极与溶液界面发生某些粒子的吸附后,界面张力和界面电容都要发生变化。
因而,可借电毛细曲线与微分电容曲线来研究吸附的情况。
1.4 法拉第过程和影响电极反应速率的因素
1.4.1 电极反应种类和机理
主要反应种类
(1)简单电子迁移反应, 如:Fe3++e→Fe2+
(2)金属沉积反应, 如Cu2+在Cu电极表面还原为Cu的反应。
(3)表面膜的转移反应,如铅酸电池中正极的放电反应,PbO2(s)还原为PbSO4(s)。
(4)伴随化学反应的电子迁移反应,如碱性介质中丙烯睛的还原反应。
(5)多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应
(6)气体析出反应
(7)腐蚀反应,亦即金属的溶解反应。
伴随着化学反应的电子迁移反应的机理
(1)CE机理:X→Ox+ne→Red。
          例子有金属配离子的还原、弱酸性缓冲溶液中氢气的析出以及异构化为前置步骤的有机电极过程等。
(2)EC机理:Ox+ne→Red→X。
          如对氨基苯酚在Pt电极上的还原反应。
(3)催化机理:Ox+ne→Red         E步骤;
                              Red+X→Ox+Y   C步骤
(4)ECE机理:指氧化还原物种先在电极上发生电子迁移反应,接着又发生化学反应,在此两反应后又发生了电子迁移反应,生成产物。
1.4.2 电化学实验及电化学电池的变量
电化学测定方法的优点:
(1)测定简单   可以将一般难以测定的化学量直接转变成容易测定的电参数;
(2)测定灵敏度高  电化学反应是按法拉第定律进行,微量的物质变化也可以通过容易测定的电流或电量来测定。以铁的测定为例,1C(库仑)相当产0.29mg的铁,而电量的测量精度可达10-19g的铁,利用电化学测定方法,即使是10-19g的数量级的极其微量的物质变化也可以在瞬间测定出来;
(3)即时性   把微反应量同时检出,可以定量测定;
(4)经济   使用的仪器部比较便宜。
1.4.3 影响电极反应速度的因素及电极极化
电极反应,如Ox+ne→Red,其反应速度的大小与通过的法拉第电流密切相关。
库仑定律和法拉第定律: i=dQ/dt  和    dn=dQ/zF。
反应速率:v = -(dnOx/dt) = -(dne/dt) = dnRed/dt = i/zF
式中,i表示电化学反应的电流,Q表示电化学反应通过的电量,t表示电流通过的时间,z表示电极反应电子的计量系数,dnOx表示电解产生或消耗的对于物种的量和电子的物质的量,v为电极反应进行的速度。
在不同情况下电化学反应速度的大小可以通过流过的电流大小表示。
电极反应是异相的,反应速度通常用单位面积的电流密度来描述,即:
v = i/zFA = /zF
式中A为电极表面积,是电流密度。
电化学反应速度可以随时通过电流的直接测量而求得。
法拉第定律
⒈ 在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。 
Q  m  或  Q  n
⒉ 通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相同时,在各个电极上发生反应的物质,其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。
法拉第定律
法拉第定律
电极上发生反应的物质的质量 m 为:
法拉第定律
电极反应速度控制过程:
物质传递
电极/溶液界面的电子传递(异相过程)
电荷传递反应前置或后续的化学反应
吸脱附、电沉积等其他的表面反应
电极极化
当法拉第电流通过电极时,电极电势或电池电动势村平衡值(或可逆值,或Nernst值)会发生偏离,这种偏离称为极化。电极电势或电池电动势偏离平衡值越大,极化的程度就越大。
极化的程度是通过超电势来衡量的,  =E—Eeq。阴极极化位电极电势变负(  c=  eq—c),阳极反之( a=  a—eq)。
就单个电极来说,不论是在电解池中还是在原电池工作,都一样遵循极化的一般规律:即阴极极化时,电位向负的方向移动;阳极极化时,电位向正方移动;电流密度越大,移动的绝对值也越大。
极化的类型
因浓度梯度存在而导致的浓差极化:  浓差超电势(mt)
电荷传递步骤控制的电化学极化:     电化学极化超电势(rec)
伴随有化学反应的化学极化:             化学反应超电势(rxn)。
对于一定的电极反应,在一定条件下某一类型的极化为电极可能为反应的速度控制步骤,但更多的是几种极化作用协同效应的结果,其反应的超电势可以看作是有关的不同反应步骤的各种超电势之和。
为了揭示电极过程的规律,实验上必须创造合适条件降低某些因素的影响,凸现被研究的影响因素,在分析处理时抓住影响电极反应过程的速度控制步骤,而忽略其他极化对电极反应的影响。
1.4.4 电极反应动力学简介
电极反应是伴有电极/溶液面上电荷传递步骤的多相化学过程,具有的特点:电极反应的速度不仅与温度、压力、溶液介质、固体表面状态、传质条件等有关,而且受施加于电极/溶液界面电位的强烈影响。
电极反应的速度可以通过改变电极电势加以控制,通过外部施加到电极上的电位可以自由地改变反应的活化能。据估计,在许多电化学反应中,电极电势每改变1V可使电极反应速度改变1010倍。然而,对一般化学反应而言,如果反应活化能为40 k·mol-1,反应温度从25℃升高到1000℃时反应速度才提高105倍。
电极反应的速度依赖于电极/电解质溶液界面的双电层结构。电极附近的离子分布和电位分布均与双电层结构有关。电极反应的速度可以通过修饰电极的表面而改变。
1.电化学反应速度的表达式
3.电流与超电势的关系
当电位偏离平衡电位时,界面产生净电流,平衡打破。电极电位偏离平衡电位的差值称为过电位 。
电极电势与超电势的关系式 =+  eq,代入得:
(1) Butler-Volmer方程低超电势时的线性特性
(2)高超电势时的Tafel行为
(3) Tafel方程
Tafel方程是人类经验的总结,方程只适用于不存在物质传递对电流(即极化超电势较大)的情况。
如果电极反应动力学过程相当容易,在超电势不是很大时,就能够达到物质传递的极限电流,对这样的体系,Tafel方程就不适用。
Tafel行为是完全不可逆电极过程的标志。Tafel曲线是求解电极过程动力学参数的有力工具。
i0 对电极反应的影响
1.5 物质传递控制反应
1.5.1 物质传递的形式
1.5.2 稳态物质传递
当物质传递过程是电极反应过程的速度控制步骤时.由于电极反应的不断进行,导致电极表面反应物浓度相生成物浓度与本体溶液中的浓度不尽相同,这就造成了电极电势偏离平衡值,亦即电极上发生了极化。
因扩散速度缓慢而造成电极表面与本体溶液浓度差别而引起的极化叫做浓差极化,与浓差极化相对应形成的超电势称为扩散超电势或浓差超电势。电极反应发生时,如果电化学步骤的极化很小,电子传递速度很快,电化学步骤仍处于平衡,浓差极化的电极电势可以用Nernst方程表示:
电化学研究方法介绍
  稳态和暂态?
 

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