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有沒有大神能對電極半反應(yīng)和總反應(yīng)動力學(xué)之間的關(guān)系做一個解答？ 已有2人參與
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我們知道電極反應(yīng)，不管是陰極，陽極，正極還是負極其發(fā)生的反應(yīng)都是一個半反應(yīng)，例如氫燃料電池，正極發(fā)生的是O2得電子生成水的反應(yīng)，負極發(fā)生的事H2失去電子變成H離子的反應(yīng)。目前很多人都在開發(fā)高效催化劑來提高電極半反應(yīng)的動力學(xué)，比如分別開發(fā)氫反應(yīng)和氧反應(yīng)的催化劑，我的問題是H2和O2從熱力學(xué)的角度是可以自發(fā)發(fā)生反應(yīng)的，那么對H2和O2直接反應(yīng)生成水這個總反應(yīng)來說，同樣可以有催化劑來提高其直接反應(yīng)的動力學(xué)，這個直接反應(yīng)的催化劑和兩個半反應(yīng)的催化劑之間有什么相關(guān)性嗎？比如有沒有一種催化劑對半反應(yīng)有很好的催化效果，但對總反應(yīng)催化活性較差，再進一步可不可以設(shè)計出針對兩個半反應(yīng)的高效催化劑而這兩個催化劑對總反應(yīng)基本上沒有催化效果？ 說白了，我就是對直接氧化還原反應(yīng)的動力學(xué)和在電極上發(fā)生的兩個半反應(yīng)的動力學(xué)之間的關(guān)系非常不清楚，希望有大神能給解答一下， 謝謝! |
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【答案】應(yīng)助回帖
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西北望1992: 金幣+5 2020-09-19 02:42:59
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
西北望1992: 金幣+5 2020-09-19 02:42:59
| 概念搞混了。單純化學(xué)反應(yīng)的話雖然你寫的時候是一個方程式，但實際反應(yīng)很多也是多級反應(yīng)的，催化劑一般是相當(dāng)于加了一級催化反應(yīng)，有中間產(chǎn)物生成，總體能壘降低。這里的催化劑一般只是針對某一步，也不是你從熱力學(xué)考慮的總反應(yīng)。研究催化劑時候要完全從動力學(xué)走。至于電化學(xué)反應(yīng)實際上多了一步，就是有電解質(zhì)把陰陽極隔開，設(shè)計思路什么的和化學(xué)反應(yīng)差不多，多了至少一步而已。 |
3樓2020-09-18 15:47:04
小毛球
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2樓2020-09-17 22:21:35
4樓2020-09-19 02:50:19
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感謝回復(fù)，我關(guān)注的就是如果二者反應(yīng)的環(huán)境相同，這個時候到底發(fā)生的是直接氧化還原反應(yīng)呢還是兩個電極半反應(yīng)，尤其是對于催化劑是金屬的直接氧化還原反應(yīng) 我其實一直有個疑問就是把鉑片放入氫氣和氧氣的混合氣體中，此時發(fā)生的反應(yīng)是氫氣和氧氣的直接化學(xué)反應(yīng)呢還是類似于氫燃料電池的兩個半反應(yīng)，只是這個電池短路了？ 氫氣和氧氣是可以發(fā)生反應(yīng)的只是能壘太高，反應(yīng)非常緩慢，而存在鉑片之后，是這個鉑片催化了他們之間直接的化學(xué)反應(yīng)呢還是說鉑片上其實是發(fā)生了兩個電極反應(yīng)，只是這兩個電極是直接連接著的，也就是短路了？ |
5樓2020-09-19 02:57:02
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