Окисленная форма - вещество
Cтраница 4
Уравнение (1.7) называется первым законом Фика. Из уравнения (1.7) следует, что поток деполяризатора ( окисленной формы вещества в катодном процессе и восстановленной формы в анодном процессе) пропорционален коэффициенту диффузии деполяризатора и градиенту концентрации. Для большей части ионов в водных растворах коэффициент диффузии имеет порядок 10 - 5 см2 / с. Диффузия к плоскому электроду линейна. При нестационарной диффузии, когда градиент концентрации зависит от времени, используют второй закон Фика. [46]
 |
Поляризационная кривая в стационарных условиях, когда лимитирующей стадией является электрохимическая реакция. [47] |
На кинетику электродных процессов влияет эгпотенциал. Рассмотрим влияние - потенциала на скорость электрохимической реакции, когда окисленной формой вещества является г - зарядный катион, а восстановленной формой - атомы металла в амальгаме. [48]
В пределах данного раздела полуреакции необходимо расположить в направлении ( сверху вниз) увеличения степени окисления атома или атомов в окисленной форме вещества, изменяющих свою степень окисления. Все полуреакции с одина ковой окисленной формой вещества группируются вместе, что облегчает нахождение нужной полуреакции. Иногда в окисленной форме вещества имеется несколько однотипных атомов с разной степенью окисления, изменяющейся либо у части этих атомов ( с разной степенью окисления в разных полуреакциях), либо сразу у всех атомов, и тогда подобные полуреакции помещают по наибольшей степени окисления одного из них. [49]
Электроды S в таком случае называют инертными; в сущности, электродом является адсорбированное вещество. Примером подобного электрода является водород, адсорбированный на платинированной платине ( см. далее), в равновесии с ионами водорода в растворе. При этом окисленная форма вещества находится в растворе, а восстановленная на электроде. Бывает, что обе формы находятся в растворе - тогда происходит обмен электронами между инертным электродом и ионами. Отнятие последующих электронов становится все более и более затруднительным, и устанавливается, наконец, равновесие между положительно заряженным электродом и слоем анионов. [50]
Ионы окисленной формы вещества диффундируют из слоев с более высокой концентрацией вещества в слой, прилегающий к поверхности ртутной капли. Диффундирующие ионы металла восстанавливаются. Скорость диффузии вещества на поверхность электрода пропорциональна разности концентраций вещества внутри раствора и у поверхности ртутной капли. Как только приложенное напряжение окажется величиной достаточно высокой, концентрация окисленной формы вещества у поверхности электродов станет практически величиной, равной нулю. Разность концентраций вблизи электрода и в глубине раствора является величиной постоянной и равной концентрации вещества в глубине раствора. Скорость диффузии поэтому будет постоянна. [51]
В этом процессе участвует один или несколько посредников. Порядок, в котором происходит передача протонов и электронов от одного посредника к другому, определяется соотношением их окислительно-восстановительных потенциалов. Вещество с меньшим окислительно-восстановительным потенциалом способно передавать свои электроны ( а часто и протоны) веществу с большим окислительно-восстановительным потенциалом. Окислительно-восстановительный потенциал вещества в растворе зависит от рН, температуры и от соотношения концентраций восстановленной и окисленной формы вещества. [52]
Если в раствор, содержащий окисленную и восстановленную форму одного и того же вещества, например Fe 1 и Fe или Sn и Sn 1 1, опустить электрод благородного металла, например Pt или Аи, то электрод приобретает потенциал, характерный для данных ионов. Возникновение потенциала у индифферентного платинового электрода в этом случае может быть объяснено следующим образом. Ионы, находящиеся в растворе, попадая на индифферентный электрод, способны отдавать ему или принимать от него электроны. На поверхности электрода создается двойной электрический слой, аналогичный - описанному выше ( стр. Если окисленная форма вещества, например ионы Fe, Sn 1 1 1 1, получает от индифферентного электрода электроны, восстанавливаясь до ионов Fe f, Sri4 1, то электрод при этом зарядится положительно относительно водородного электрода. Если электрод поместить в раствор, содержащий ионы Сг и Сг, то восстановленная форма вещества ( ионы Сг) передаст электроны платиновому электроду, окисляясь при этом до Сг, электрод приобретает отрицательный заряд относительно водородного электрода. [53]
Если в раствор, содержащий окисленную и восстановленную форму одного и того же вещества, например Fe и Fe или Sn 1 и 5п, опустить электро д благородного металла, например Pt или Аи, то электрод приобретает потенциал, характерный для данных ионов. Возникновение потенциала у индифферентного платинового электрода в этом случае может быть объяснено следующим образом. Ионы, находящиеся в растворе, попадая на индифферентный электрод, способны отдавать ему или принимать от него электроны. На поверхности электрода создается двойной электрический слой, аналогичный описанному выше ( стр. Если окисленная форма вещества, напри-мер ионы Fe, Sn, получает от индифферентного электрода электроны, восстанавливаясь до ионов Fe, Sn 1, то электрод при этом зарядится положительно относительно водородного электрода. Если электрод поместить в раствор, содержащий ионы Сг и Сг, то восстановленная форма вещества ( ионы Сг 1 1) передаст электроны платиновому электроду, окисляясь при этом до Сг, электрод приобретает отрицательный заряд относительно водородного электрода. [54]
Страницы: 1 2 3 4