Электродные Процессы

, физ.-хим. Процессы, к-рые протекают на границе раздела проводников электрич. Тока 1-го и 2-го рода и сопровождаются переходом через эту границу заряженных частиц - электронов и (или) ионов. При этом в качестве проводников 1-го рода могут выступать разл. Металлы и сплавы, хим. Соед., обладающие электронной проводимостью (напр., оксиды), а также полупроводниковые материалы. В качестве проводников 2-го рода выступают разл. Ионные системы - р-ры и расплавы электролитов, а также твердые электролиты. Любой Э. П. Всегда протекает в двух направлениях. В катодном, когда к границе раздела со стороны электрода течет отрицат. Катодный ток (соответствующую плотность тока обозначают ), и в анодном, когда к границе раздела со стороны электрода течет положит.

Анодный ток (плотность тока ). Суммарный Э. П. Является катодным, если , и анодным, если . При этом измеряемая плотность тока . Катодные процессы связаны с переносом электронов е от электрода к молекулам или ионам реагирующих на электроде в-в. Последние при этом восстанавливаются. В анодных процессах, наоборот, происходит окисление реагирующих в-в, сопровождающееся переходом электронов на электрод либо растворением материала электрода. Хим. Превращения в катодном процессе наз. Электровосстановлением (напр., О 2 + 4е +4Н + 2Н 2 О), в анодном - электроокислением (напр., 2Сl- - 2е С12). В условиях электрохим. Равновесия i =i и i = 0. Обнаружить анодную составляющую катодного Э. П. Можно с помощью радионуклидов. Так, если на амальгаме цинка, содержащей радионуклид Zn, в неактивном р-ре ZnSO4 проводить катодный Э.

П. Zn2+ + 2e(Hg)Zn(Hg), то через нек-рое время р-р также обнаруживает радиоактивность из-за наличия . Закон сохранения массы в ходе Э. П. Отражают Фарадея законы. Важной особенностью Э. П. Является их стадийный характер. Рассмотрим стадии Э. П. На примере р-ции 2Н 3 О + + 2е(М) Н 2 + 2Н 2 О (М - металл). В стадии массопереноса ионы Н 3 О + из объема р-ра переходят к пов-сти металла М. (Н 3 О +) об (Н 3 О 4) пов. Затем следует стадия вхождения ионов Н 3 О + в двойной электрический слой (их адсорбция на электроде). (Н 3 О +) пов (Н 3 О +) адс. После этого имеет место собственно электрохим. Стадия разряда-ионизации. (Н 3 О +) адс + е(М)Н адс + Н 2 О. Удаление адсорбированного водорода с пов-сти электрода может осуществляться по трем параллельным путям.

1) 2Н адс (Н 2) пов 2) Н адс + е(М) + (Н 3 О +) адс (Н 2) пов + (Н 2 О) адс, 3) Н адс + е(М) + (Н 2 О) адс (Н 2) пов + (ОН -) адс Путь (1) получил назв. Рекомбинации, а пути (2) и (3) -электрохим. Десорбции с участием соотв. Ионов Н 3 О + и молекул воды. Затем следует стадия массопереноса растворенного Н 2 от пов-сти металла в объем р-ра. (Н 2) пов (Н 2) об. И, наконец, процесс завершается стадией образования новой фазы - пузырьков Н 2. (Н 2) об (Н 2) газ. Если же в р-ре имеется к.-л. Орг. Основание В (напр., пиридин), возникают дополнит. Стадии. Хим. Взаимодействие - В + Н 3 О + ВН + + Н 2 О (в объеме р-ра и на пов-сти электрода), разряд адсорбированных частиц ВН + и удаление продуктов с пов-сти электрода. Выяснение механизма Э.

П. И определение скоростей как отдельных стадий, так и суммарного Э. П. Составляет предмет электрохимической кинетики. Э. П. Лежат в основе прикладной электрохимии. Лит. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Введение в электрохимическую кинетику, 2 изд. М., 1983. Б. К. Дамаскин.