kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na...
TRANSCRIPT
![Page 1: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/1.jpg)
Kinetika elektrodnihreakcija
Butler-Volmer Model
![Page 2: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/2.jpg)
Teorija prijelaznog stanja
![Page 3: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/3.jpg)
Prijelazno stanje u slučaju heterogenih reakcija (na elektrodi)
Utjecaj potencijala elektrode na energetsku barijeru?
![Page 4: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/4.jpg)
Utjecaj potencijala elektrode na energetsku barijeru
![Page 5: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/5.jpg)
Značenje prijelaznog koeficijenta α?
![Page 6: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/6.jpg)
Butler-Volmerova jednadžba
j0 = 10-6 A cm-2
j0 = 10-9 A cm-2Utjecaj gustoće struje izmjene
Utjecaj koeficijenta prijelaza
![Page 7: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/7.jpg)
Male vrijednosti prenapona - linearne karakteristike ovisnosti i vs. ηEkspanzija u Taylorov red i zadržavanje prva dva člana
![Page 8: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/8.jpg)
Tafelova jednadžba
Jedan od doprinosa u B-V jednadžbi (katodni ili anodni) je dominantan
Tafelov dijagram
![Page 9: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/9.jpg)
Difuzijski kontrolirani uvjeti?
![Page 10: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/10.jpg)
Drugi pristupi određivanju relevantnih parametara
Direktno mjerenje i0
Allen-Hickling (uzima u obzir quasireverzibilni dio krivulje
![Page 11: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/12.jpg)
Utjecaj omjera i0 / il na ovisnost struje o prenaponu
![Page 13: Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2pri 25 °C.Koliko iznosi gustoćastruje ako](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022041013/5ec1372def206d736c4a9194/html5/thumbnails/13.jpg)
1. Gustoća struje izmjene (j0) za neku reakciju na platinskoj elektrodi iznosi 0,79 mA cm−2 pri 25 °C. Koliko iznosi gustoća struje ako je prenapon: a) 5 mV b) 100 mVc) – 200 mV Koeficijent prijelaza iznosi 0,5.
2. Pri proučavanju nekog elektrodnog procesa, uz upotrebu radne mikroelektrodepovršine 12,7 mm2, izmjerene su sljedeće vrijednosti prenapona i jakosti struje pritemperaturi 25 °C:
η / mV −200 −190 −180 −160 −150
–i / mA 1,15 0,87 0,65 0,35 0,25
Iz Tafelova prikaza procijenite α i j0.
3. Izračunajte graničnu jakost struje („Levichevu struju“) za vodenu otopinu nekeelektroaktivne tvari koncentracije 4,0 mol dm−3 (D = 1,2·10−9 m2 s−1, z = 2) ako jemjerenje izvedeno pomoću rotirajuće disk elektrode polumjera 2,5 μm koja se okrećebrzinom 1200 okretaja u minuti. Kinematička viskoznost otopine iznosi 0,01 cm2 s−1.