8 Билет

1 образ дэс на границе ме-эл-д.ме «+« На катоде могут протекать две реакции

М е Ме^z+ + ze (A) окисление

М е Ме^z+ + ze (B) восстановление

Скорости прямого и обратного процессов неодинаковы

Скорость восстановления и окисления можно измерять плотностью тока

р еакция А i реакция B i

электрохимический потенциал катионов Ме в растворе выше, чем на поверхности Ме ,.ТО в начальный момент скорость восстановления (В) будет выше, чем скорость окисления (А). начнется осаждение катионов ме .поверхность металла приобретает избыточный положительный заряд, а избыток анионов в растворе сообщает ему отрицательный заряд.

По мере увеличения этих зарядов скорость осаждения будет уменьшаться, а скорость обратного растворения увеличиваться до наступления равновесия:

2. Химические цепи. В них источником электрической энергии является свободная энергия химической реакции, протекающей в электрохимической системе. Различают химические цепи с переносом, когда есть граница раздела между двумя растворами, и без переноса, когда такой границы нет.

В качестве примера химической цепи с переносом можно привести цепь элемента Даниеля-Якоби

Cu  Zn  ZnSO₄  CuSO₄  Cu

Левый электрод обратим по отношению к ионам цинка, а правый – к ионам меди

Zn + Cu²⁺  Zn²⁺ + Cu

E = E⁰ + RT/2F ln a_Cu2+/a_Zn2+

Примером химической цепи без переноса может служить стандартный элемент Вестона.

Pt  Cd (Hg)  CdSO₄ (нас. р-р)  Hg₂SO₄, Hg  Pt

Левый электрод обратим по отношению к ионам кадмия

Cd – 2e  Cd²⁺

а правый - к сульфат ионам

Hg₂SO₄ + 2e  2Hg + SO₄^2-

3.Кинетика электрод-х пр-в в расплавл-х солях

анализ относ-ся к кинетики электродых пр-в позволил выявить ряд особенностей.Особенности:

1) высокая скорость всех стадий электродной реакции (высокая Т 500…1500 К)

2) высокие значения тока обмена i⁰ для реакций разряда – ионизации, малая величина электрохимического перенапряжения

3) различные процессы деполяризации

4) явление растворения металлов в солевой фазе или появление ионов с различными степенями окисления

5) анодный эффект – выделение на аноде газообразных веществ

6) высокая химическая активность расплавленных солей, которая затрудняет подбор конструкционных материалов и может привести в побочные реакциям

Электрохимическая поляризация наблюдается, когда в процессе электролиза образуются газообразные продукты во всех остальных случаях она мала.

Для процессов осаждения/растворения характерна концентрационная поляризация. Она вызывается ограниченной скоростью доставки вещества к поверхности электрода. Процесс образование сплошного слоя металла состоит из стадий (возникновение зародыша, рост слияние…). При высоких Т необходимо чтобы подложка была покрыта оксидной пленкой и изготовлена из металла, коэффициент диффузии которого очень мал. В этом случае возникает Фазовая поляризация – поляризация необходимая для образования на чужеродном катоде новой фазы.

Деполяризация. Появление нового пути электродного процесса, обеспечивающего протекание реакции с большой скоростью, способно снижать электродные потенциал. Это уменьшение φ и процесс обуславливающий его, называется деполяризацией. Деполяризация катодного процесса вызывается взаимодействием металла с материалом катода. Деполяризатором анодного процесса, является металл, растворенный в электролите и взаимодействующий с анодными продуктами.