Спецкурс «Электрохимическая кинетика» (программа лекций)

Лекция 1.

Связь прикладной электрохимии с кинетикой электродных процессов. Роль отечественных ученых в создании и развитии электрохимической кинетики. Кинетические особенности электрохимической реакции; стадийность электродных процессов. Представления о диффузии, миграции и конвекции

Лекция 2.

Концентрационная поляризация. Три основных уравнения диффузионной кинетики. Общий подход к решению задач диффузионной кинетики. Стационарная диффузия при разряде ионов на одноименном металле и на соответствующей амальгаме.

Лекция 3.

Миграция в условиях стационарной диффузии. Падение потенциала в диффузионном слое. Экзальтация миграционного тока.

Лекция 4.

Теория конвективной диффузии. Метод вращающегося дискового электрода.

Лекция 5.

Вращающийся дисковый электрод с кольцом. Нестационарная диффузия к плоскому и к сферическому электродам при постоянном потенциале.

Лекция 6.

Классическая полярография; вывод уравнения Ильковича и уравнения полярографической волны. Полярографические максимумы; их теоретическая интерпретация, способы устранения и возможности практического использования.

Лекция 7.

Дифференциальная полярография. Диффузионный импеданс.

Лекция 8.

Полярография с наложением переменного тока и ее видоизменения: вектор-полярография и квадратно-волновая полярография. Осциллографическая полярография при линейной разверстке потенциала.

Лекция 9.

Хронопотенциометрия. Практическое использование диффузионной кинетики в хемотронике и в химических источниках тока

Лекция 10.

Стадия разряда-ионизация и понятие перенапряжения. Вывод основного уравнения теории замедленного разряда.

Лекция 11.

Понятие тока обмена. Поляризационная кривая стадии разряда при больших и малых плотностях тока; уравнение Тафеля. Обычный, безбарьерный и безактивационный разряд.

Лекция 12.

Импеданс стадии разряда-ионизации. Фарадеевское выпрямление. Влияние температуры на скорость стадии разряда-ионизации. Истинная и реальная энергии активации электрохимического процесса.

Лекция 13.

Совместный учет электрохимической и концентрационной поляризации. Уравнение необратимой полярографической волны. Принципы релаксационных методов изучения кинетики быстрых электрохимических реакций.

Лекция 14.

Влияние двойного электрического слоя на форму поляризационной кривой стадии разряда-ионизации. Зависимость скорости электровосстановления катионов гидроксония и анионов персульфата от потенциала электрода и от состава раствора.

Лекция 15.

Исправленные тафелевские зависимости. Зависимость скорости электровосстановления катионов гидроксония и анионов персульфата от природы электрода. Роль работы выхода в кинетике электродных процессов.

Лекция 16.

Теория элементарного акта разряда Гориути-Поляни; ограничения и противоречия этой теории. Квантово-механическая модель электрода.

Лекция 17.

Квантово-механическая модель полярного растворителя. Основные положения теории реорганизации растворителя. Обоснование с помощью этой теории эмпирического принципа Бренстеда.

Лекция 18.

Электродные процессы, скорость которых определяется медленной химической реакцией. Поляризационная характеристика в условиях медленной гетерогенной химической реакции. Рекомбинационная теория водородного перенапряжения.

Лекция 19.

Электродный импеданс в условиях медленной гетерогенной химической реакции. Поляризационная характеристика для электрохимической системы с медленной химической гомогенной реакцией (модель реакционного слоя и общий подход к решению задачи).

Лекция 20.

Электродный импеданс в условиях медленной гомогенной химической реакции. Поляризация при образовании новой фазы; теория образования трехмерных и двухмерных зародышей.

Лекция 21.

Поляризационная характеристика электрохимической системы в условиях медленной поверхностной диффузии адатомов. Импеданс электрокристаллизации

Лекция 22.

Зависимость тока от потенциала при стадийном переносе электронов. Понятие стехиометрического числа. Методы изучения многостадийных электрохимических реакций.

Лекция 23.

Параллельные электрохимические процессы и сопряженные реакции. Электрохимический и химический механизмы разложения амальгам.

Лекция 24.

Электрохимическая теория коррозии. Локальные элементы. Явления пассивации электродов. Коррозия пассивирующихся металлов.

Лекция 25.

Электрохимические реакции с участием органических веществ. Ингибирующее и каталитическое действие адсорбированных молекул. Характерные особенности электровосстановления органических веществ.

Вернуться