Chương 3: Động học và Phản ứng Điện hóa | Môn Công nghệ hóa học - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58675420 CHƯƠNG 3 Nội dụng:
1. Mô hình phản ứng điện cực
2. Các yếu tố ảnh hưởng tốc ộ phản ứng tại iện cực
3. Quá thế của các quá trình iện hóa
• Phản ứng iện hóa khống chế bởi quá trình trao ổi e
• Phản ứng iện hóa khống chế bởi quá trình khuếch tán Chương 3
Động học của phản ứng iện cực 1.
Mô hình phản ứng điện cực Mô hình vật lý lOMoAR cPSD| 58675420
Cấu trúc khu vực dung dịch tiếp xúc điện cực lOMoAR cPSD| 58675420 43
inner Helmholtz plane (IHP) outer Helmholtz plane (OHP)
Tốc ộ phản ứng iện cực phụ thuộc: lOMoAR cPSD| 58675420
• Sự chuyển chất Ox ến bề mặt iện cực và chuyển sản phẩm Red
ra khỏi bề mặt iện cực (chiều thuận) và ngược lại
• Các sản phẩm hóa học trung gian, hấp phụ, khử hấp phụ iện cực, xúc tác iện cực
Các quá trình trao ổi iện tử ở bề mặt iện cực
Động lực của quá trình chuyển chất:
• Do gradient nồng ộ hay áp suất, quá trình chuyển chất liên quan
ến quá trình khuếch tán
• Do gradient iện thế, liên quan quá trình iện di • Do quá trình ối lưu lOMoAR cPSD| 58675420
Mô hình các trợ lực trong quá trình điện hóa lOMoAR cPSD| 58675420
Nếu xem các iện trở mắc nối tiếp (H3.1) thì tổng iện thế ể
khắc phục các trở lực trên trong mô hình ơn giản là quá thế tổng
Nghĩa là xuất hiện quá thế khi có dòng iện chạy trong mạch.
Mạch iện hóa thực tế, ngoài các bước nhảy thế ã xét ở
chương 2, cần phải tính ến các bước nhảy thế khác theo (3.2) lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420
Quá thế của quá trình điện hóa
a) Phản ứng điện hóa khống chế bởi quá trìnhtrao đổi điện tích 𝜂 = 𝜂 , 𝜂 = 0
Tốc độ quá trình trình điện hóa chỉ phụ thuộc vào tốc độ trao
đổi điện tử, không phụ thuộc vào quá trình khuếch tán. Nghĩa
là xem điện cực là đơn giản và bỏ qua cấu trúc lớp điện tích kép.
Tốc độ phản ứng hóa học: lOMoAR cPSD| 58675420 7 Phản ứng điện hóa: lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 𝑹𝑻 𝑹𝑻 𝜼𝑪 = 𝑳𝒏𝒊𝟎 − 𝐥𝐧𝒊𝑪 𝜶𝒏𝑭 𝜶𝒏𝑭
𝜼𝑪 = 𝒂𝑪 +𝒃𝒄𝐥𝐧𝒊𝑪 lOMoAR cPSD| 58675420 𝑹𝑻 𝑹𝑻 𝜼 𝑨 = − 𝑳𝒏𝒊𝟎 + 𝐥𝐧𝒊𝑨 𝟏 −𝜶 𝒏𝑭 𝜶𝒏𝑭 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420 lOMoAR cPSD| 58675420