2. Электродные процессы
в 1949 г. Как показали более поздние исследования П. Делахея
, скорость стадии II может существенно отразиться на общей скорости электродного процесса, лишь в случае электростатического отталкивания реагирующей частицы от электрода в условиях очень быстрой последующей стадии разряда (например, при разряде ионов Hg2+ на положительно заряженной поверхности Hg).
Стадия III – собственно электрохимическая стадия разряда. Медленность этой стадии в рассматриваемом примере обусловлена очень большой энергией связи протона с молекулой Н2О в разряжающемся ионе Н3О+. Согласно теории замедленного разряда, впервые предложенной М. Фольмером
и Т. Эрдей-Грузом
в 1930 г., а затем развитой А. Н. Фрумкиным
в 1932 г. с учетом строения ДЭС для стадии III:
где α– const 0 < a < 1;
ψ 1– потенциал на расстоянии среднего ионного радиуса от
поверхности электрода;
Wadc – энергия адсорбции атомов Н на поверхности металла.
Приведенное уравнение дает зависимость перенапряжения от плотности тока, состава раствора и природы металла (через Wadc ) и в большинстве случаев хорошо согласуется с экспериментальными данными. В частности, стадия III определяет общую скорость электрохимической реакции при использовании в качестве электрода: Hg, Pb, Sn, Zn, Tl.
Стадия IVa – рекомбинация адсорбированных атомов водорода в молекулы Н2. Впервые выражение для этой стадии получил Ю. Тафель
в 1905 г. В 1930 г. эта теория развилась в работе Н И. Кобозева
и Н И. Некрасова
, которые учли энергию адсорбции атомов Н на поверхности электрода. Стадия IVa:
где п > 1 – const.
Одновременно Н И. Кобозевым
и Н И. Некрасовым
была рассмотрена возможность удаления адсорбции Н путем эмиссии атомов Н в раствор. Стадия IVa является заметным вкладом в суммарную величину η при использовании в качестве электродов металлов, которые хорошо адсорбируют водород: Pt, Fe, Ni.
Механизм удаления ад.Н, соответствует стадии IVб, был предложен Я. Гейровским
в 1925 г. – электрохимическая десорбция. Поскольку в стадии IVб применяют участие ионы Н3О+ и электроны металла, то зависимость скорости этой стадии от состава раствора и от потенциала электрода такая же, как и в стадии III. Экспериментально существование стадии IVб было доказано для электродов из Fe и Ni.
Смотрите также
Кинетическое и термодинамическое исследование физико-химических процессов
Сущность
физико-химических методов анализа заключается в том, что на основании измерения
величины, характеризующей какое-нибудь свойство раствора, определяют
концентрацию в нем исследуемого ...
Строительно-монтажная схема здания
цеха и компоновка оборудования
Исходные данные:
1.
Географическое положение и климат:
проектируемая стадия
концентрирования серной кислоты расположена на промышленной площадке завода им.
В.И. ...