Równanie Tafela

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Równanie Tafelarównanie opisujące zależność szybkości reakcji elektrochemicznej od nadpotencjału elektrody[1]. Równanie to zostało najpierw ustalone eksperymentalnie, a dopiero później uzasadnione teoretyczne. Nazwa pochodzi od chemika Juliusa Tafela (1862–1918).

Dla pojedynczej elektrody równanie Tafela można wyrazić jako:

,

gdzie:

– nadpotencjał, V,
– nachylenie „linii Tafela”, V,
gęstość prądu elektrodowego, A/m²,
– gęstość prądu wymiany na elektrodzie, A/m².

Nachylenie linii Tafela jest ustalane eksperymentalnie na podstawie następującej zależności:

,

gdzie:

stała Boltzmanna,
temperatura bezwzględna,
ładunek elektronu,
– stała zwana „współczynnikiem wymiany ładunku” albo „symetrii” reakcji elektrodowej.

Forma alternatywna[edytuj | edytuj kod]

Równanie Tafela można alternatywnie wyrazić jako:

,

gdzie:

dodatni znak w eksponensie jest dla reakcji anodowych, a ujemny dla katodowych,
n – liczba elektronów biorących udział w reakcji elektrodowej,
k – stała szybkości reakcji elektrodowej,
R – stała gazowa,
F – stała Faradaya.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Równanie Tafela zakłada, że szybkość reakcji odwrotnej jest mała w porównaniu z szybkością reakcji wprost.

Równanie Tafela jest stosowalne dla wysokich nadpotencjałów. Dla niskich nadpotencjałów prąd jest zazwyczaj zależny liniowo (a nie eksponencjalnie) od polaryzacji:

.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. A.J. Bard, L.R. Faulkner, Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications 2nd Ed. Wiley, New York 2001, ​ISBN 0-471-04372-9​.