Энергия активации при постоянном перенапряжении η – эффективная энергия активации. Если энергия активации не зависит от перенапряжения, то ее появление замедляет диффузию.
Метод расчета величин αи i>0 основан на явлении редоксикинетического эффекта заключается в том, что при наложении переменного тока на электрод его потенциал смещается в ту или иную сторону на некоторую величину от первоначального значения. Это смещение – редоксикинетический потенциал ψ. Связь редоксикинетического потенциала ψ с кинетическими параметрами а и i>0 такая: если наложить переменный ток на электрод, находящийся в равновесии с соответствующими ионами в растворе, то за время катодного полупериода он окажется заполяризованным катодно, причем зависимость между ηи iпри условии замедленности стадии разряда будет передаваться уравнением
При достаточном удалении от состояния равновесия
Из последнего выражения следует, если α= 0,5, то ψ = 0, чем сильнее αотклонена от 0,5, тем больше ψ.
Энергия активизации – энергия, представляющая собой минимальную энергию, достаточную для осуществления акта химической реакции.
2. Уравнения электрохимической кинетики, пределы их применимости
1-й закон Фарадея устанавливает прямую пропорциональность между количеством прошедшего через систему электричества и количеством прореагировавшего вещества.
Δm = k>эJt = k>эq, (1)
где Δm – количество прореагировавшего вещества;
k – коэффициент пропорциональности;
q – количество электричества, равное произведению силы тока I на время t.
Если q = Jt = 1, то Δm = k>э– количество вещества, прореагировавшего в результате протекания единицы количества электричества.
k>э– электрохимический эквивалент.
2-й закон Фарадея устанавливает связь между количеством прореагировавшего вещества при пропускании данного количества электричества и его природой.
По этому закону, при постоянном количестве прошедшего электричества массы прореагировавших веществ относятся между собой, как их химические эквиваленты А:
Если количество электричества равно F, числу Фарадея, то Δm>1 = Fk>э>1 = A>1, Fk>эпри q = 1F, то
Уравнение (3) позволяет объединить оба закона Фарадея в виде одного общего закона, по которому количество электричества (1F = 96500k) всегда изменяет электрохимически массу любого вещества, независимо от его природы.
Законы Фарадея – основные законы электролиза, согласно которых, количество вещества, выделившегося при электролизе, прямо пропорционально его химическому эквиваленту и количеству прошедшего электричества.
Уравнение Нернста
Е>0 – равновесный стандартный потенциал.
где С>0 – стандартная концентрация раствора;
С – любая концентрация в нестандартных условиях, С = С>0 x Е = Е>0 , т. е. в стандартных условиях С = C>0 = 1 моль.
Для окислительных веществ
1-й закон Фика:
где dc/dx – градиент концентрации;
s – площадь, через которую происходит диффузия.
Δ – коэффициент диффузии cм>2 x c>-1, показывает число частиц, продиффундировавших за 1 с через поперечное сечение раствора площадью 1 см>2, dt – время диффузии, dm – число продиффундировавших частиц.
где Т>к – коэффициент внутреннего трения;