전기화학 동역학
전기화학 동역학(영어: Electrochemical kinetics)은 전기화학 공정의 반응 속도를 연구하는 전기화학 분야이다. 여기에는 농도 및 전위와 같은 공정 조건이 전극 표면에서 발생하는 산화 및 환원(산화·환원 반응) 반응 속도에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구와 전기화학적 반응 과정에 대한 조사가 포함된다. 전기화학 반응에는 두 가지 수반되는 과정이 포함되며 전체 반응 속도에 영향을 미친다.
이 분야에 기여한 사람들은 알렉산더 프룸킨, 존 앨프리드 발렌타인 버틀러, 막스 폴머, 율리우스 타펠이 있다.
버틀러-폴머 방정식
[편집]초등 전하 이동 단계는 존 앨프리드 발렌타인 버틀러와 막스 폴머가 제안한 버틀러-폴머 모델로 설명할 수 있다. 반응 속도는 버틀러-폴머 방정식으로 주어진다.[1]
![{\displaystyle j=j_{0}\left\{\exp \left[{\frac {(1-\alpha )z\mathrm {F} }{\mathrm {R} \mathrm {T} }}\eta \right]-\exp \left[-{\frac {\alpha z\mathrm {F} }{\mathrm {R} \mathrm {T} }}\eta \right]\right\},\;\eta =\mathrm {E} -\mathrm {E_{eq}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e57a0d83503acd65db7a96a297b195eb3a56e551)
이 방정식에서 는 순수 전류 밀도, 는 교환 전류 밀도, 는 전하 이동 계수, 는 반응에서 이동된 전자의 수, 는 패러데이 상수, 은 기체 상수, 는 열역학 온도, 는 전극 과전압, 는 열역학적 평형 산화·환원 전위 및 는 이 전위의 관찰 값이다.
이 방정식은 환원 반응(음의 과전압)에 대해 음의 전류 밀도를, 산화 반응(양의 과전압)에 대해 양의 전류 밀도를 산출한다. 전류 밀도의 부호는 물리적 의미가 없으며 국제 협약에 의해 정의된다.
같이 보기
[편집]참고 문헌
[편집]- Vetter, Klaus J. (1967). 《Electrochemical kinetics; theoretical aspects》. Academic Press. ISBN 9780127202501.
- ↑ Atkins, Peter; de Paula, Julio (2002). 《Physical Chemistry》 7판. W. H. Freeman. 1024–1029쪽. ISBN 0-7167-3539-3.
외부 링크
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