Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na...

13
Kinetika elektrodnih reakcija Butler-Volmer Model

Transcript of Kinetika elektrodnih reakcija - unizg.hr · 1. Gustoćastruje izmjene (j0) za neku reakciju na...

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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
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

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

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.