Анодное растворение металлов. Никифорова Т.Г. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

В этом случае переход ионов металла в раствор протекает в условиях,
очень близких к равновесным. Условие [7] соблюдается в случае небольших
энергий активации процессов разряда-ионизации металла, т.е. в случае систем
М/M
z+
с большими токами обмена. К этой группе металлов относятся кадмий,
свинец, амальгамы металлов.
При выполнении условия [7] уравнение [3] можно записать в виде:
k
1
exp(βzFЕ
o
/RT) = k
2
[M
z+
]
s
exp(-αzFЕ
o
/RT) [8]
где Е
o
- равновесный потенциал металлического электрода. Решив уравнение
[8] относительно Е
o
при условии α + β =1, получим известное выражение для
равновесного потенциала металлического электрода:
Е
o
= Е
o/
+ (RT/zF) ln[M
z+
]
s
, [9]
где Е
0/
- так называемый формальный потенциал системы М/M
z+
, равный
Е
0/
= Е
o
+ (RT/zF) ln f
M
z+
,
где Е
o
стандартный потенциал системы М/M
z+
, а f
M
z+
- коэффициент
активности ионов M
z+
в растворе.
При обратимом протекании электрохимической стадии и медленном
отводе ионов металла в раствор плотность анодного тока при стационарном
режиме равна скорости диффузии ионов металла в раствор, выраженной в
электрических единицах, т.е.
i = zF(D/δ)([M
z+
]
s
- [M
z+
]
o
) , [10]
где i – плотность анодного тока, А/см
2
, z – число переносимых электронов, D -
коэффициент диффузии ионов металла, см
2
/с, δ - толщина диффузионного слоя,
см, [M
z+
]
s
и [M
z+
]
0
– концентрации ионов металла у поверхности электрода и в
объеме раствора, соответственно, моль/см
3
.
Из уравнения [10] получаем
[M
z+
]
s
= [M
z+
]
0
+ i/K , [11]
5