ECUACIONES DE LAS CURVAS INTENSIDAD-POTENCIAL

Presentación del tema: "ECUACIONES DE LAS CURVAS INTENSIDAD-POTENCIAL"— Transcripción de la presentación:

1 ECUACIONES DE LAS CURVAS INTENSIDAD-POTENCIAL
TRATAMIENTO CUANTITATIVO DE LAS REACCIONES ELECTROQUÍMICAS

2 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
SISTEMA: ox + e red Dos fenómenos intervienen en el curso de esta reacción: 1. El cambio de electrones es efectuado a una velocidad determinada que depende del potencial del electrodo. 2. Las sustancias electrolizadas llegan por difusión al electrodo con cierta velocidad, dando como resultado un estado de régimen.

3 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
En la superficie del electrodo, ésta se puede expresar en moléculas de sustancia transformadas por unidad de tiempo y unidad de superficie. Si el proceso en el electrodo es de primer orden, esta velocidad es proporcional a la concentración; así: Velocidad de reducción v1 = k1 │Ox│elec Velocidad de oxidación v2 = k2 │Red│elec donde k1 y k2 son respectivamente las constantes de velocidad de reducción y de oxidación; │Ox│elec y │Red│elec son las concentraciones en la superficie del electrodo.

4 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
Estas constantes de velocidad pueden ser expresadas en función de la diferencia (E – E0) entre el potencial E del electrodo y el potencial normal E0 del sistema redox considerado: Donde  y  son los llamados coeficientes de transferencia  +  = 1

5 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
A estas velocidades corresponden densidades de corriente de reducción y de oxidación que son expresadas por el número de electrones cambiados por unidad de superficie del electrodo:

6 Velocidad de la reacción de cambio de electrones

7 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
La densidad de corriente total es la suma de la densidad de corriente de reducción y de la densidad de corriente de oxidación, y la intensidad de corriente total i es igual a este valor multiplicado por la superficie del electrodo. .

8 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
valor absoluto de la intensidad de corriente en potencial normal E0 de oxidación, cuando |red |ele = 1 y |ox |ele = 0 ó también |red |ele = 0 y |ox |ele = 1; siendo esta cantidad proporcional a ko, la cual es la denominada velocidad intrinseca del sistema redox tratado

9 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
SISTEMAS RAPIDOS Para tales sistemas la constante de velocidad y por consiguiente i0 es muy grande; i tiene un valor finito y los dos términos entre paréntesis son del mismo orden de magnitud, porque es pequeña, así: es pequeña por consiguiente al aplicar log a esta expresión nos queda:

10 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
Como: a 20 °C

11 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
SISTEMAS LENTOS La constante de velocidad y por consiguiente i0 es muy pequeña. Con el fin de que i alcance un valor aceptable, uno de los términos entre paréntesis debe ser bastante grande, esto es, E bastante diferente de E0. Si E << E0 es pequeña, así: ó donde i representa el valor absoluto de la intensidad

12 Velocidad de la reacción de cambio de electrones

13 Velocidad de la reacción de cambio de electrones
Si E >> E0 a 20 °C