Индивидуальные контрольные задания. Вычислить плотность тока анодного растворения Me-ne = Меn+ по известным величинам валентности n, тока обмена io

Вычислить плотность тока анодного растворения Me-ne = Меⁿ⁺ по известным величинам валентности n, тока обмена i_o, коэффициента переноса a и анодного перенапряжения h для температур,°С:

группа 1 - 10 (вар1-10), 20 (вар.11-20), 30 (вар.21-30);

группа П - 40 (вар.1-10), 50 (вар.11-20), 60 (вар.21-30);

группа Ш - 70 (вар.1-10), 80 (вар.11-20), 90 (вар.21-30).

Вариант	n	io,A×cм-2	a	h,B
		1×10-8	0,7	1,0
		2×10-8	0,6	0,9
		3×10-8	0,5	0,8
		4×10-8	0,4	0,7
		5×10-8	0,3	0,6
		6×10-8	0,4	0,5
		7×10-8	0,5
		8×10-8	0,6	0,3
		9×10-8	0,7	0,2
		10×10-8	0,6	0,1

2.7.2. Определение тока обмена и коэффициента переноса

Задача является обратной задаче 2.7.1 и сводится к определению по соотношениям (2.59) и экспериментальной зависимости перенапряжения от плотности тока параметров электрохимической поляризации.

Пример

При 25°С зависимость от плотности тока величины анодного перенапряжения при растворении кобальта по двухэлектронной схеме имеет вид h = 0,45 + 0,0641gi. Требуется найти i_o и a.

Решение

По соотношениям (2.59) находим:

a = (2,3×8,314×298)/(0,064×2×96484) = 0,46;

lg i_o = -a/b = -0,45/0,064 = -7; i_o = 1×10^-7 А /см².

Индивидуальные контрольные задания

Зависимость перенапряжения выделения водорода при температуре,°С:

группа 1 -10 (вар.1-10), 20 (вар.11-20), 30 (вар.21-30);

группа П -40 (вар.1-10), 50 (вар.11-20), 60 (вар.21-30);

группа Ш -70 (вар.1-10), 80 (вар.11-20), 90 (вар.21-30)

подчиняется уравнению -h == а + blgi. Найти ток обмена и коэффициент переноса.

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 d, 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.

d= 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.