Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

а, В 1,41 1,40 1,24 1,10 0,80 1,56 1,55 0,63 0,62 0,30

b,B 0,12 0,12 0,12 0,11 0,10 0,11 0,14 0,11 0,14 0,13

2.7.3.Определение предельного тока разряда ионов по характеристикам диффузии и миграции ионов

При разряде на катоде катионов величина предельного тока i_d связана с коэффициентом диффузии D, толщиной диффузионного слоя , объемной концентрацией разряжающихся ионов С и числом переноса катиона t₊ известным соотношением:

i_d= . (2.60)

Если на катоде разряжаются анионы и число переноса равно t_- ,то миграция ионов уменьшает величину предельного тока:

i_d= . (2.61)

Необходимо помнить, что концентрация в уравнениях (2.60),(2.61) имеет размерность мольсм^-3.

Пример

Рассчитать величину предельного тока разряда ионов Ag⁺c учетом и без учета миграции ионов серебра, если D_Ag⁺=1,310^-5 см² с^-1.

= 510^-2 см, С_Ag⁺ = 0,02 моль л^-1, t₊=0,5.

Решение

Подставив соответствующие величины в уравнение (2.60), получаем:

с учетом миграции ионов

i_d= 1 964841,310^-5 0,0210^-3/[(1-0,5)0,05]=9,610^-3 Асм^-2;

без учета миграции ионов Ag⁺

i_d =4,810^-3 Асм^-2.

Индивидуальные контрольные задания

Определить предельный ток разряда ионов Cd²⁺ по концентрации CdSО₄ с учетом и без учета миграции, если D_cd²⁺ = 810^-5 см²с^-1, = 0,02 см, где N – номер студента в журнале группы

Группа 1 п ш

C ,r/л 0,1N N 10N

t_Сd²⁺ 0,4 0,5 0,6

2.7.4. Определение величины концентрационной поляризации

Величина концентрационной поляризации  связана с плотностью тока i и предельным диффузионным током i_d соотношениями:

для катодного процесса:

= , (2.62)

для анодного процесса:

= . (2.63)

Пример

Величина катодного перенапряжения при разряде ионов Ag⁺ и 25°С равна -0,03 В. Какова катодная плотность тока, если известно, что i_d = 0,23 А cм^-2?

Решение

Подставив соответствующие величины в уравнение (2.62), получаем

- 0,03 =(8,314 298)/(1 96484) ; =-l,168; i= 0,158 Асм^-2.

Индивидуальные контрольные задания

По величине катодного перенапряжения при разряде ионов Меⁿ⁺ при определенной температуре по известной величине предельного диффузионного тока i_d определить величину катодной плотности тока.

Группа t,°C i_d,Aсм^-2 -,b n

1 20 0,01N 0,01 1

П 40 0,1N 0,01 2

Ш 60 N 0,01 3

N - номер студента в журнале группы.

2.8. Контрольные вопросы

1.Предмет электрохимической кинетики.

2.Сущность понятия "поляризация электрода".

3.Виды поляризации.

4.Природа электрохимической поляризации.

5.Физический смысл тока обмена.

6.Физический смысл понятия "коэффициент переноса".

7.Уравнение полной поляризационной кривой при электрохимической поляризации.

8.Уравнение полной поляризационной кривой при малых значениях электрохимической поляризации.

9.Уравнение полной поляризационной кривой при больших значениях электрохимической поляризации.

10.Положительная и отрицательная роль электрохимической поляризации.

11.Природа концентрационной поляризации.

12.Уравнение концентрационной поляризации для разряда ионов.

13.Уравнение концентрационной поляризации для анодного растворения металла.

14.Физический смысл понятия "предельный диффузионный ток". От каких параметров он зависит?

15.Влияние миграции катионов на величину предельного тока.

16.Физический смысл понятия "потенциал полуволны".

17.Уравнение поляризационной волны на капающем ртутном катоде.

18.Сущность полярографического анализа.

19.Перенапряжение предшествующей гомогенной химической реакции.

20.Перенапряжение последующей гетерогенной химической реакции.

21.Природа фазовой поляризации.

22.Общее уравнение фазовой поляризации.

23.Суть понятия "критический зародыш".

24.Соотношение Томсона и радиус критического зародыша.

25.Уравнение фазовой поляризации для 3-мерных зародышей.

26.Уравнение фазовой поляризации для 2-мерных зародышей.

27.Уравнение фазовой поляризации при зарождении единичных кристаллов.

28.Уравнение фазовой поляризации для металлов, характеризующихся малыми токами обмена.

29.Механизм зарождения твердой фазы на жидких катодах.

30.Физический смысл понятия "адсорбированный атом".

3. ЭЛЕКТРОЛИЗ