Физическая химия. Часть III. Электрохимия. Егорова К.В - 81 стр.

UptoLike

81
Предположим, что скорость электродного процесса типа
O + nē
i
i
R
определяется стадией разряда-ионизации. В этих условиях суммарная ско-
рость процесса равна разности скоростей (выраженных через плотность
тока
i) прямой (катодной) и обратной (анодной) реакции:
.
iii
→←
=
При равновесном потенциале
р
ϕ
0
iii
→←
=
= , (3.4)
где
0
i называется плотностью тока обмена.
Для скоростей прямого и обратного процессов на основе теории абсо-
лютных скоростей можно записать выражения
10 1 0
exp exp
кат кат
кат
GG
inFkC kC
RT RT
≠≠
⎛⎞ ⎛⎞
ΔΔ
⎜⎟ ⎜⎟
=−=
⎜⎟ ⎜⎟
⎜⎟ ⎜⎟
⎝⎠ ⎝⎠
(3.5а)
и
'
22
exp exp
анод
анод
анод RR
G
G
inFkC kC
RT RT
⎛⎞
⎛⎞
Δ
Δ
⎜⎟
⎜⎟
=−=
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
(3.5б)
Здесь
1
k и
2
k константы скорости прямой (катодной) и обратной (анод-
ной) реакций;
кат
G
Δ и
анод
G
Δ стандартные свободные энергии активации
образования активированного состояния.
В дальнейшем мы будем рассматривать кинетику электродного про-
цесса, в котором анодной реакцией является окисление металла
М
М
n+
+n
_
e и катоднойвосстановление ионов металла М
n+
+n
_
e М.
Следует учесть, что электрохимическая реакция протекает только при не-
посредственном контакте реагирующих частиц с электродом, так как пере-
ход электронов на значительных расстояниях маловероятен. Поэтому ре-
акционноспособными могут быть только те частицы, которые находятся на
расстоянии
на границе между плотным и диффузионным слоем двойно-
го электрического слоя с падением потенциала
ψ.