电化学-3.ppt

第一节 电化学反应速度 五、平衡电极的反应速度 七、超电势 八、超电势与电极正向电流密度和反向电流密度的关系 第三节　电极反应的量子力学理论 第四章 传质过程 第一节 电极反应时的物质传输过程 第二节 液体中传质过程的种类 1、对流：物质因此液体的流动引起的传输，用流量(J)衡量 2、扩散：因浓度梯度引起的物质传输 2、溶液本体中的物质传输主要以电迁移为主 对一维，浓度梯度很小时： 电导 第四节 扩散 一、Fick第一定律（一维） 二、Fick第二定律（一维） x x+dx 三、Fick第二定律在不同坐标中的表示 四、电化学中的初始和边界条件 1、初始条件 2、边界条件 （a)半无限边界条件 (c) 电极表面边界条件 I 控制电势： II 控制电流 * * 第二章 电极反应动力学 距离 势能 E1 Ag+＋H2O E2 一、银离子在银电极上的反应速度 Ag 二、电极电势改变对电极反应活化能的影响 距离 E2 E1 E’2 E’1 FDj Dj aFDj bFDj 三、多电子电化学反应中电极电势对活化能的影响 四、改变电极电势对电极反应速度的影响 若将反应速度用电流密度表示： 当电极电势改变Dj＝j-jj=0= j ，正向电流和反向电流 六、交换电流密度 九、净电流方程(Butler-Volmer方程) 阳极电流 阴极电流 阳极超电势 阴极超电势 电极反应超电势与电流密度的关系 十、电流与电极电势 的几种情况讨论 1、超电势很大时 Tafel方程 电流密度i 超电势 lg(i) 超电势 lg(i0) 在超电势很大时，电流与超电势的关系 0 0 2、超电势很小时 反应电阻 3、当过电势为零时 第二节　电化学反应动力学参数的测量方法 一、Tafel极化曲线的测量 利用线性扫描技术改变电极电势，测量电极电流密度与电极电势的关系 电极电势 lg|i| lg|i0| 阳极反应 阴极反应 二、利用阻谱技术测量电反应电阻 1、表示电极反应过程的等效电路 电化学阻抗谱分析仪 Re Rct Cdl Re Rct ZRe Zim 电极上电子能垒 一、电子传递的隧道效应 EF 距离 能量 不发生 U0 a 电子隧道贯穿几率 二、溶液中离子的波动能级 E W（E) 具有能Ei的轨道经热运动后，能量变化到E能量的几率 三、金属电子能级 四、与电流有关的因素 1、在Fermi能面具有能量E的电子数 2、离子与电极之间的距离 3、溶液波动 到达能量E的离子数 Fe3+ Fe3+ Fe2+ Fe2+ Fick第一定律 3、电迁移：带电粒子在电场作用引起的移动 4、总流量 5、电流密度 id,i im,i 离子淌度 （当电解质溶液是静止的） 第三节 电迁移 1、在电极上电迁移方向与扩散方程 id,i im,i id,i im,i id,i im,i=0 *