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iceray

金虫 (正式写手)

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[交流] 【求助】电化学基础计算问题求解

计算题
1. 室温下在1 mM电活性物质O溶液中，计时电量研究发现O吸附在电极表面。假设每个吸附O分子占据的面积为100 Å2。
a) 如果O在电极表面发生2电子还原，计算还原所需电量（μC/cm2）。
b) 计时电量实验时间对测量吸附O的准确性有何影响，既实验时间长还是短好？为什么？

2. 利用线性回归整理极谱测量实验数据[电流i和电势E(V) vs. SCE]，得到：
-E = 0.0112 ln (i/(id-i)) + 0.532（id-极限扩散电流）那么：(a) 发生几电子反应? (b)E1/2是多少?

3. 半无限条件下，在100mL的10 mM电活性物质O溶液中（支持电解质浓度足够大且不发生反应），溶液静止条件下计时电流法研究平板电极，发现实验开始后0.01s测得电流i=55mA，那么
a) 100s和10000s后电流分别为多少？
b) 尽管本体溶液中O绝大部分未被还原（注意：计时电流法中溶液是静止的），为何电流变得非常小？
c) 如果物质O浓度CO* = 0.1mM，得到电子数n = 6，平板电极面积A = 0.1cm2，分析i~t-1/2的斜率=1.077×10-5，计算扩散系数DO。

4、考虑如下的Nernst半反应：
A3+ + 2e↔ A+ Eo’A3+/A+ = -0.500 V vs. NHE
25oC时，在过量支持电解质存在下，含有2.00 mmol/L A3+和1.00 mmol/L A+的溶液i-E曲线显示il,c = 4.00A和il,a = -2.40 A。 E1/2 (V vs. NHE)是多少？

5、下图为二苯甲酮(BP)和三对甲苯基胺(TPTA)均为1 mM的乙腈溶液中的循环伏安图。在乙腈的电势窗口内，BP可被还原而不能被氧化，BP + e ↔BP.- (EO’=-1.8 V vs QRE), TPTA可被氧化而不能被还原,TPTA↔APTA.+ + e (EO’=0.7 V vs QRE)。扫描从0.0 V (vs. QRE)开始先向正扫。据伏安图（还原电流为正，氧化电流为负）说明：
(a) 电势在0.5 - 1.0 V之间(氧化还原峰电流之比为1, 峰电势差为100mV)和 -1.5 ~ -2.0V之间(氧化还原峰电流之比为1, 峰电势差为125mV)的伏安峰，分别对应什么电极反应？解释与这些电极反应有关的异相和均相动力学。
(b)在0.7 - 1.0 V之间的电流为什么下降？
(c)在 -1.0 V的氧化电流和还原电流由什么构成？

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