题目
18℃时将铜棒浸入含CuSO4溶液中,测得该体系的平衡电位为0.31V,交换电流密度为1.310-9 A/cm2,传递系数=1.0。(1)计算电解液中Cu2+离子在平衡电位下的活度。(2)将电极电位极化到-0.23V时的极化电流密度(假定发生电化学极化)。.
18℃时将铜棒浸入含CuSO4溶液中,测得该体系的平衡电位为0.31V,交换电流密度为1.310-9 A/cm2,传递系数=1.0。
(1)计算电解液中Cu2+离子在平衡电位下的活度。
(2)将电极电位极化到-0.23V时的极化电流密度(假定发生电化学极化)。
.题目解答
答案
解:(1)已知Cu2+电极25℃时标准电位25℃=0.337V,(d/dT)=810-6V/K,则18℃时标准电位=0.337V+(18-25)(d/dT)=0.3369V
(2)过电位η=0.31-(-0.23)=0.54V
解析
步骤 1：计算18℃时Cu2+/Cu电对的标准电极电位
已知25℃时Cu2+/Cu电对的标准电极电位为0.337V，温度系数为8×10^-6 V/K。根据温度系数计算18℃时的标准电极电位。
步骤 2：计算Cu2+离子在平衡电位下的活度
利用Nernst方程，将已知的平衡电位、标准电极电位、温度、交换电流密度等参数代入，求解Cu2+离子的活度。
步骤 3：计算电极电位极化到-0.23V时的极化电流密度
利用Tafel方程，将已知的平衡电位、极化电位、交换电流密度等参数代入，求解极化电流密度。
已知25℃时Cu2+/Cu电对的标准电极电位为0.337V，温度系数为8×10^-6 V/K。根据温度系数计算18℃时的标准电极电位。
步骤 2：计算Cu2+离子在平衡电位下的活度
利用Nernst方程，将已知的平衡电位、标准电极电位、温度、交换电流密度等参数代入，求解Cu2+离子的活度。
步骤 3：计算电极电位极化到-0.23V时的极化电流密度
利用Tafel方程，将已知的平衡电位、极化电位、交换电流密度等参数代入，求解极化电流密度。