La polarización se refiere al fenómeno en el que las cosas se polarizan bajo ciertas condiciones, lo que hace que sus propiedades se desvíen de su estado original. Por supuesto, la polarización del electrodo se produce entre los dos electrodos (es decir, los electrodos positivo y negativo, o el ánodo y el cátodo) de la pila o batería electrolítica. Deje que la carga positiva se acumule alrededor de un electrodo o restaure la capacidad de perder electrones continuamente; al mismo tiempo, deje que la carga negativa se acumule alrededor del otro electrodo o restaure la capacidad de seguir aceptando electrones.
1. El concepto de polarización de electrodos
En condiciones irreversibles, cuando una corriente fluye a través del electrodo, se produce una reacción irreversible del electrodo. En este momento, el potencial del electrodo es diferente del potencial del electrodo reversible. El fenómeno de que el potencial del electrodo y el potencial del electrodo reversible se desvían cuando el electrodo tiene una corriente se llama polarización del electrodo. Las características de la polarización del electrodo son: el potencial del cátodo es más negativo que el potencial de equilibrio (polarización del cátodo) y el potencial del ánodo es más positivo que el potencial de equilibrio (polarización del ánodo).
En el caso de una batería reversible, toda la batería está en un estado de equilibrio electroquímico y los dos electrodos también están en equilibrio, respectivamente. El potencial del electrodo se determina mediante la ecuación de Nernst, que es el potencial del electrodo equilibrado. En este momento, la corriente a través del electrodo es cero, es decir, la velocidad de reacción del electrodo es cero. Si pasa una corriente distinta de cero a través del electrodo, el potencial del electrodo debe desviarse del valor del potencial del electrodo de equilibrio. Este fenómeno se llama polarización de electrodos.
Polarización del electrodo (polarización del electrodo) Cuando el Electronic conductor está en contacto con la solución en la roca circundante, formará una doble capa galvánica, lo que resultará en un salto de potencial. Este salto de potencial se denomina potencial de electrodo cuando el conductor electrónico está en contacto con la solución. Cuando hay un campo eléctrico externo, el valor de potencial del electrodo relativamente equilibrado cambiará. Por lo general, la diferencia entre el potencial del electrodo bajo la acción de una densidad de corriente constante y el potencial del electrodo relativamente equilibrado se denomina polarización del electrodo. Los más comunes son la polarización electroquímica, la polarización de concentración, etc. La fuerza electromotriz causada por la polarización del electrodo se llama sobretensión.
2. Razones para la polarización de electrodos
El motivo de la polarización del electrodo: cuando hay un campo eléctrico externo, el valor de potencial del electrodo relativamente equilibrado cambiará, lo que provocará la aparición de polarización del electrodo.
1. Cuando hay un campo eléctrico externo, el valor de potencial del electrodo relativamente equilibrado cambiará. Generalmente, la desviación del potencial del electrodo bajo una cierta densidad de corriente del potencial del electrodo relativamente equilibrado se denomina polarización del electrodo. Los más comunes son la polarización electroquímica (polarización de activación), la polarización de concentración, etc. La fuerza electromotriz causada por la polarización del electrodo se denomina sobrepotencial (sobretensión).
2. La polarización del electrodo se puede dividir en polarización de concentración y polarización química.
Cuando la corriente pasa a través de la batería o celda electrolítica, si todo el proceso del electrodo está controlado por la difusión y convección del electrolito, la concentración de electrolito cerca de los dos polos es diferente del cuerpo de la solución, lo que provoca el potencial del electrodo del ánodo. y cátodo para desviarse del potencial de equilibrio del electrodo. Este fenómeno se llama "polarización de concentración". Puede eliminarse agitando vigorosamente la solución. La polarización química está relacionada con la energía de activación de la reacción y no puede eliminarse.
3. El resultado de la polarización del electrodo
Un electrodo, en el caso de reversibilidad, tiene un cierto grado de electrificación sobre el electrodo, y establece el potencial de electrodo jr correspondiente. Cuando una corriente fluye a través del electrodo, si la reacción del electrodo en la interfaz electrodo-solución no avanza lo suficientemente rápido, lo que resulta en un cambio en el grado de carga del electrodo, el potencial del electrodo también puede desviarse de jr.
Tomemos como ejemplo el electrodo (Pt)H2(g)|H. Cuando se produce el efecto de reducción del cátodo, dado que la velocidad de cambio de H a H2 no es lo suficientemente rápida, los electrones que llegan al cátodo no pueden consumirse a tiempo cuando pasa la corriente, lo que hace que el electrodo sea más reversible. En este caso, hay más electricidad negativa, por lo que el potencial del electrodo es menor que jr.
Este menor potencial puede promover la activación del reactivo, es decir, acelerar la conversión de H en H2. Cuando se utiliza (Pt)H2(g)|H como ánodo para oxidar, debido a que la velocidad a la que H2 cambia a H no es lo suficientemente rápida, la falta de electrones en el electrodo debido a la corriente que lo atraviesa es más grave que en el Situación reversible, lo que da como resultado un electrodo con carga más positiva, por lo que el potencial del electrodo se vuelve mayor que jr.
Este mayor potencial favorece la activación de los reactivos y acelera la transformación del H2 en H. Extendiendo esto a todos los electrodos, se puede obtener una conclusión de importancia universal: cuando pasa corriente, debido a la lentitud del En una reacción electroquímica, el grado de carga del electrodo es diferente al de la situación reversible, lo que conduce al fenómeno de que el potencial del electrodo se desvía de jr, lo que se denomina "polarización de activación" o "polarización electroquímica".
Cuando el electrodo está activado y polarizado, como en la polarización por concentración, el potencial catódico siempre llega a ser inferior a jr, y el potencial anódico siempre llega a ser superior a jr. El valor absoluto de la diferencia entre el potencial del electrodo jI y jr causado por la polarización de activación se denomina "sobrepotencial de activación". La magnitud del sobrepotencial de activación es una medida de la polarización de activación del electrodo.
