PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Pure and Applied Chemistry· 2014Q3

Elektrokimyada Transfer Katsayısının Tanımlanması: Bir Değerlendirme (IUPAC Teknik Raporu)

Defining the transfer coefficient in electrochemistry: An assessment (IUPAC Technical Report)

Rolando Guidelli, Richard G. Compton, Juan M. Feliú, E. Gileadi ve diğerleri

Kısa özet

Bu IUPAC teknik raporu, elektrokimyada transfer katsayısını (α) mekanistik varsayımlardan bağımsız olacak şekilde yeniden tanımlar ve αc = –(RT/F)(d ln|jc|/dE) ile αa = (RT/F)(d ln ja/dE) önerir. Mevcut tanımların yalnızca nadir görülen tek elektron transferli temel adımlar için geçerli olduğu ve eleştirel olmayan uygulamalarının hatalı mekanistik yorumlara yol açtığı gösterilmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Katodik (αc) ve anodikt (αa) transfer katsayılarının mevcut tanımları, yalnızca tek adımlı, çok elektronlu temel reaksiyonlarla sınırlıdır.
  • Tek bir temel adımda birden fazla elektronun eşzamanlı transferi, mutlak hız teorisine göre son derece olasılık dışı kabul edilmektedir.
  • Mevcut tanımların eleştirel olmayan uygulaması, özellikle elektron sayısı (n) tahmin edilirken, elektrot reaksiyon mekanizmalarının yanlış yorumlanmasına yol açmaktadır.
  • Önerilen yeni tanımlar, αc = –(RT/F)(d ln|jc|/dE) ve αa = (RT/F)(d ln ja/dE), mekanistik varsayımlardan bağımsızdır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract The transfer coefficient α is a quantity that is commonly employed in the kinetic investigation of electrode processes. In the 3 rd edition of the IUPAC Green Book, the cathodic transfer coefficient α c is defined as –( RT / nF )( d ln k c /d E ), where k c is the electroreduction rate constant, E is the applied potential, and R, T , and F have their usual significance. This definition is equivalent to the other, -( RT / nF )( d ln| j c |/d E ), where j c is the cathodic current density corrected for any changes in the reactant concentration at the electrode surface with respect to its bulk value. The anodic transfer coefficient α a is defined similarly, by simply replacing j c with the anodic current density j a and the minus sign with the plus sign. It is shown that this definition applies only to an electrode reaction that consists of a single elementary step involving the simultaneous uptake of n electrons from the electrode in the case of α c , or their release to the electrode in the case of α a . However, an elementary step involving the simultaneous release or uptake of more than one electron is regarded as highly improbable in view of the absolute rate theory of electron transfer of Marcus; the hardly satisfiable requirements for the occurrence of such an event are examined. Moreover, the majority of electrode reactions do not consist of a single elementary step; rather, they are multistep, multi-electron processes. The uncritical application of the above definitions of α c and α a has led researchers to provide unwarranted mechanistic interpretations of electrode reactions. In fact, the only directly measurable experimental quantity is d ln| j |/d E , which can be made dimensionless upon multiplication by RT / F , yielding ( RT / F )( d ln| j |/d E ). One common source of misinterpretation consists in setting this experimental quantity equal to αn , according to the above definition of the transfer coefficient, and in trying to estimate n from αn , upon ascribing an arbitrary value to α , often close to 0.5. The resulting n value is then identified with the number of electrons involved in a hypothetical rate-determining step or with that involved in the overall electrode reaction. A few examples of these unwarranted mechanistic interpretations are reported. In view of the above considerations, it is proposed to define the cathodic and anodic transfer coefficients by the quantities α c = –( RT / F )( d ln| j c |/d E ) and α a = ( RT / F )( d ln j a /d E ), which are independent of any mechanistic consideration.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Pure and Applied Chemistry, 2014 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Elektrokimya

ElectrochemistryChemistry