题目
已知20℃时,镍在1mol/L NiSO4溶液中的交换电流密度为210-9 A/cm2.用0.04 A/cm2的电流密度电沉积镍时,阴极发生电化学极化。若传递系数=1.0,试问阴极电位是多少?.
已知20℃时,镍在1mol/L NiSO4溶液中的交换电流密度为210-9 A/cm2.用0.04 A/cm2的电流密度电沉积镍时,阴极发生电化学极化。若传递系数=1.0,试问阴极电位是多少?
.题目解答
答案
解:已知20℃时镍电极=-0.250V,1mol/L NiSO4溶液γ±=0.051。根据强极化区极化公式得过电位
则阴极电位
解析
步骤 1：确定已知条件
已知条件包括：20℃时镍在1mol/L NiSO4溶液中的交换电流密度为210-9 A/cm2，阴极电流密度为0.04 A/cm2，传递系数=1.0，以及镍电极的标准电位=-0.250V。
步骤 2：应用塔菲尔公式计算过电位
根据塔菲尔公式，过电位与电流密度的关系为：
η = (2.303RT/nF) * log(i/i0)
其中，η为过电位，R为气体常数，T为绝对温度，n为电子转移数，F为法拉第常数，i为实际电流密度，i0为交换电流密度。
将已知条件代入公式，计算过电位。
步骤 3：计算阴极电位
阴极电位由标准电位和过电位组成，即：
E = E0 - η
其中，E为阴极电位，E0为标准电位，η为过电位。
将标准电位和计算得到的过电位代入公式，计算阴极电位。
已知条件包括：20℃时镍在1mol/L NiSO4溶液中的交换电流密度为210-9 A/cm2，阴极电流密度为0.04 A/cm2，传递系数=1.0，以及镍电极的标准电位=-0.250V。
步骤 2：应用塔菲尔公式计算过电位
根据塔菲尔公式，过电位与电流密度的关系为：
η = (2.303RT/nF) * log(i/i0)
其中，η为过电位，R为气体常数，T为绝对温度，n为电子转移数，F为法拉第常数，i为实际电流密度，i0为交换电流密度。
将已知条件代入公式，计算过电位。
步骤 3：计算阴极电位
阴极电位由标准电位和过电位组成，即：
E = E0 - η
其中，E为阴极电位，E0为标准电位，η为过电位。
将标准电位和计算得到的过电位代入公式，计算阴极电位。