Mejor respuesta
Explicación:
El potencial adicional (más allá del requisito termodinámico) necesario para impulsar una reacción electroquímica en una cierta tasa se llama sobrepotencial.
Sobre potencial = [Potencial de electrodo – Potencial de equilibrio
Ejemplo práctico:
El producto de la electrólisis de una solución acuosa de NaCl es cloro en el ánodo e hidrógeno en el cátodo.
Reacciones probables en el ánodo:
Oxidación del agua
H2O = 1 / 2O2 + 2H + + 2e- ( Potencial de reducción estándar = 1,23 V)
Evolución de cloro
2Cl- = Cl2 + 2e- (Potencial de reducción estándar = 1,36 V)
Según predecir los productos de electrólisis de potenciales de electrodo, ambas reacciones tienen las mismas posibilidades de ocurrir. De hecho, la oxidación del agua debería tener un poco más de probabilidad (los menos positivos preferirán someterse a oxidación). Sin embargo, la reacción real que tiene lugar en la solución concentrada de NaCl es el desprendimiento de cloro y no la oxidación del agua, es decir, se produce Cl2 y no O2. Este resultado inesperado se basa en el concepto de sobretensión, es decir, el agua necesita mayor voltaje para la oxidación. O2 (ya que es un proceso cinéticamente lento) que el necesario para la oxidación de iones Cl- a Cl2.
Espero haberte explicado de una manera sencilla.
Si quieres leer más sobre cinética electroquímica, lea Métodos electroquímicos de Bard y Faulkner.
Respuesta
La explicación se basa teniendo en cuenta la polarización de activación específicamente al considerar la deposición de zinc metálico (activo) en el cátodo sobre el desprendimiento de hidrógeno del solución acuosa utilizando el concepto de sobrepotencial .
- Bueno, a potenciales reversibles (condiciones estándar), el hidrógeno se t o ser descargado en el cátodo, pero dado que es una celda de tipo no reversible en la que el sobrevoltaje de hidrógeno depende de la combinación de átomos de hidrógeno para formar moléculas de hidrógeno, lo cual es un proceso lento cinéticamente (entre los otros pasos) según la teoría de Tafel (es decir RDS de la reacción). Por tanto, dos factores afectan los fenómenos de sobretensión. Primero, la naturaleza de la superficie del cátodo y segundo es la densidad de corriente.
- Se ve que el electrodo de metal platino / paladio platinizado actúa como un buen catalizador para la evolución del hidrógeno con valores más bajos de sobretensión involucrados en comparación con el catalizador de plomo / mercurio que no solo son catalizadores pobres sino que también requieren una alta sobretensión para el
- Además, al trazar la ecuación de Tafel, se puede inferir que existe una relación parabólica entre el sobrevoltaje y la densidad de corriente y, por lo tanto, a medida que aumentamos la densidad de corriente, la deposición aumenta a medida que están aplicando EMF más alto en comparación con lo que ofrece el material depositado como Back-EMF (cuando ambos se vuelven iguales, la deposición se detiene) y, por lo tanto, se necesita una mayor densidad de corriente / EMF aplicado para una mayor deposición.
- Además, después de una pequeña deposición de zinc metálico en el cátodo, el hidrógeno la sobretensión en la superficie de zinc es del orden de 1 voltio. Sin embargo, un voltaje requerido para la deposición de zinc es de 0,763 voltios (estándar) / no idealmente menos de 1 voltio y, por lo tanto, el ión de hidrógeno se descargará solo cuando la concentración de zinc en la solución sea tan pequeña que la fem del zinc esté por encima de la valor de sobretensión de hidrógeno.