ĐỘNG HỌC - CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA

Quá trình điện cực cân bằng: nghiên cứu ở đk không có dòng điện đi qua mạch, ở trạng thái cân bằng. Quá trình có dòng điện đi qua mạch là quá trình không cân bằng: các hiện tượng diễn ra có liên quan tới sự có mặt của dòng điện sẽ phụ thuộc thời gian ---- Động hóa các quá trình điện cực xem xét các quá trình phụ thuộc vào cường độ dòng điện (quá trình không cân bằng diễn ra trên điện cực theo thời gian) ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỘNG HỌC - CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA Chương 15 ÑOÄNG HOÏC CAÙCQUAÙ TRÌNH ÑIEÄN HOÙA Quá trình điện cực cân bằng: nghiên cứu ở đk không có dòng điện đi qua mạch, ở trạng thái cân bằng. Quá trình có dòng điện đi qua mạch là quá trình không cân bằng: các hiện tượng diễn ra có liên quan tới sự có mặt của dòng điện sẽ phụ thuộc thời gian----> Động hóa các quá trình điện cực xem xét các quá trình phụ thuộc vào cường độ dòng điện (quá trình không cân bằng diễn ra trên điện cực theo thời gian)1. .Điện N TƯỢĐiện nÑIEÄN PHAÂN I. HIỆ phân: NG ăng ----> Hóa năng I Nhôø doøng ñieän ---> taïo ra phaûn öùng hoùa hoïc Sn2+(dd) + 2 Cl-(dd) ---> Sn(r) + Cl2(k) Điện phân là quá trình xảy ra phản ứng (không tự xảy ra) nhờ tác dụng của dòng điện áp từ bên ngoài Quá trình điện phân giúp ta tiến hành phản ứng mà ở điều kiện bình thường không xảy ra được ( ΔG > 0) dm m = koq W= Vôùi Tốc độ phản ứng: dt dq ⇒ W = ko = ko I dt Có thể thay đổi W nhờ thay đổi I I i=Mật độ dòng điện: diện tích bề S mặt điện cực 2. ÑIEÄN THEÁ PHAÂN HUÛYI(mA) Khi tăng điện thế bên ngoài E: Ban ñaàu, I taêng chậm (ñöôøng OA) & khoâng coù khí ÑL Ohm O2 vaø H2 thoaùt ra treân caùc B ñieän cöïc. Khi E > Ef (Ef =1,7V) thì: I taêng vọt (ñöôøng AB) & coù A khí O2 vaø H2 thoaùt ra treân O caùc ñieän cöïc. Ef E (V) Giaù trò Ef =1,7 V goïi laø : Ñieän theá phaân huûy Ef là điện thế mà phản ứng bắt đầu xảy ra 3. SỰ PHÂN CỰCLà hiện tượng phát sinh giữa 2 điện cực 1hiệu điện thế ngược chiều với điện thế tácdụng từ bên ngoài trong quá trình điện phân Phân cực hóa học : do sự hình thành pin hóa học Phân cực nồng độ: do sự hình thành pin nồng độ II. QUÁ ĐIỆN THẾ (quá thế)Trong 1 số trường hợp, ñieän theá phaân huûy lôùn hôn suaát ñieän ñoäng phaân cöïc cuûa pin: Ef (thöïc teá seõ caàn) > Epcöïc (lyù thuyeát)Sự cheânh leäch naøy goïi laø QUAÙ THEÁ η = E f - EpcöïcQuaù theá laø ñieän theá phaûi tăng theâm (so vôùi Epcöïc) ñeå söï ñieän phaân xaûy raQuaù theá theå hieän xu höôùng chaäm treã phoùng ñieän Nguyeân nhaân gaây ra quaù theá:söï khoáng cheá cuûa giai ñoaïn chaäm nhaát trongquaù trình ñieän phaân (goàm haøng loaït caùc giai ñoaïn noái tieáp nhau)Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù theá: Baûn chaát cuûa chaát thoaùt ra ôû ñieän cöïc Baûn chaát vaø traïng thaùi cuûa beà maët ñieän cöïc Maät ñoä doøng ñieän Nhieät ñoä Thaønh phaàn cuûa dung dòch Quaù theá Hydro Caùc giai ñoaïn xaûy ra trong quaù trình phoùng ñieän cuûa ion H3O+ , giaûi phoùng khí H2 :- Giai ñoaïn khueách taùn: H3O+ khueách taùn dung dòch → beà maët ñieän cöïc H3O → H + H 2O + +- Giai ñoaïn khöû nöôùc: H + 1e → H +- Phoùng ñieän & haáp phuï H: H + Me → Me | H hf- Keát hôïp: 2 H hf → H 2 ( dd ) H 2 ( dd ) → H 2 ( khí )-Thoaùt khí:Toác ñoä cuûa quaù trình bò khoáng cheá bôûi giai ñoaïn chaäm nhaát.Thuyết TAFEL:giai đoạn kết hợpchậm nhấtThuyết phóngđiện chậm: giaiđoạn phóng điệnchậm nhất Ý nghĩa của quá thếĐiện phân nước: Không có quá thế: E = 1,23 V Có quá thế: E = 1,7 VĐiện năng tiêu hao tăng lên khoảng 40% Quá thế không có lợi Mạ điện: Mạ kẽm: Zn2+ + 2e ---> ZnĐiện phân dd có Zn2+ và H+ với: aZn2+ = 1, aH + = 1 = −0,763V , ϕ H + / H = 0V 0 0 ϕ Zn 2+ / Zn 2Không có quá thế: tại catod H+ phóng điện trước không mạ được kẽm η H = 1,0V khi i = 0,1 A/cm 2Có quá thế: 2thì tại catod, H+ chỉ phóng điện khi + η H2 = −1,0V 0 ϕH =ϕ + ...