Коэффициент передачи заряда - Википедия - Charge transfer coefficient

Коэффициент передачи заряда, и коэффициент симметрии (символы α и βсоответственно) - два связанных параметра, используемых при описании кинетика из электрохимические реакции. Они появляются в Уравнение Батлера – Фольмера и связанные выражения.

Фактор симметрии и коэффициент переноса заряда равны безразмерный.^[1]

Согласно ИЮПАК определение,^[2] для реакции с одним этапом, определяющим скорость, коэффициент переноса заряда для катодной реакции (коэффициент катодной передачи, α_c) определяется как:

${ displaystyle { frac { alpha _ { rm {c}}} { nu}} = - { frac {RT} {nF}} left ({ frac { partial ln | I _ { rm {red}} |} { partial E}} right) _ {p, T, c_ {i} ^ { rm {interface}}}}$

В коэффициент анодной передачи (α_а) определяется по аналогии:^[3]

${ displaystyle { frac { alpha _ { rm {a}}} { nu}} = { frac {RT} {nF}} left ({ frac { partial ln | I _ { rm {ox}} |} { partial E}} right) _ {p, T, c_ {i} ^ { rm {interface}}}}$

куда:

• ${ displaystyle nu}$: стехиометрическое число, т.е. количество активированных комплексов, образовавшихся и разрушенных в общей реакции (с п электроны)
• ${ displaystyle R}$: универсальная газовая постоянная
• ${ displaystyle T}$: абсолютная температура
• ${ displaystyle n}$: количество электронов, участвующих в электродной реакции
• ${ displaystyle F}$: Постоянная Фарадея
• ${ displaystyle E}$: электродный потенциал
• ${ displaystyle I}$: частичный катодный (анодный) ток^[4][5]

Значимость

Коэффициент переноса заряда означает долю межфазного потенциала при электрод -электролит интерфейс, который помогает снизить бесплатные энергетический барьер для электрохимической реакции. Электроактивный ион присутствует в межфазной области, испытывает межфазный потенциал, и электростатическая работа совершается на ионе посредством Кроме межфазного электрического поля. Коэффициент переноса заряда означает эта часть который используется для активации иона до вершины барьера свободной энергии.

Аккумуляторы и топливные элементы

В действующей батареи и топливные элементы, коэффициент переноса заряда - параметр, обозначающий долю перенапряжение что влияет на плотность тока. Этот параметр имел загадочное значение в электрохимическая кинетика более трех четвертей прошлого века^{[нужна цитата ]}. Можно также сказать, что коэффициент переноса заряда - это основа кинетики электродов.

Фактор симметрии

Фактор симметрии (или фактор симметрии барьера) - это коэффициент, аналогичный коэффициенту переноса, но применимый только к одностадийным реакциям.

Сумма факторов анодной симметрии и катодной симметрии равна единице:

${ displaystyle beta _ { rm {c}} + beta _ { rm {a}} = 1}$

Рекомендации