# data[].attributes.headline
Bài Tập Tuần 8- Câu 10 Đề Cương.  Vẽ đồ thị đường cong phân cực riêng phần và đường cong phân cực đo được của 1 cặp oxh – khử trên điện cực. Ghi chú các đại lượng trên đồ thị và giải thích. 

# data[].attributes.subject
Bài Tập Tuần 8- Câu 10 Đề Cương.  Vẽ đồ thị đường cong phân cực riêng phần và đường cong phân cực đo được của 1 cặp oxh – khử trên điện cực. Ghi chú các đại lượng trên đồ thị và giải thích. 

# data[].attributes.body
Giả sử ta xét ở đây phản ứng :
O + ne -> R quá trình catot (khử)

R -> O + ne quá trình anot (oxy hóa)

Ja là đường cong phân cực anot là đường nét đứt
Jc là đường cong phân cực catot là màu xanh
Đường màu đen j=ja+jc là đường cong phân cực đo được hay còn goi là đường cong phân cực tổng.
Đường đỏ và đường xanh được gọi là đường cong phân cực thành phần(chỉ là thành phần của quá trình anot hoặc thành phần của quá trình catot)

Quá trình catot(khử) là quá trình 0+ne=R thì phân cực catot thì phân cực về phía âm hơn thì khi đó dòng màu xanh tăng dần lên

Đối vs 1 cặp oxh khử thuận nghịch thì đường anot và catot đối xứng nhau qua trục O.
Trong thực tế luôn có quá trình catot và anot xảy ra trên bm điện cực nên không đo được điện cực thành phần.

Khi mật độ dòng catot bằng mật độ dòng anot thì jo là mật độ dòng trao đổi. Ja=Jc thì giá trị ở đây là điện thế điện cực cân bằng (j=0)

Jo đặc trưng cho mức độ thuận nghịch của pu oxh khử

# data[].attributes.body
Nói chung, khi điện thế của một điện cực được dịch chuyển từ giá trị mạch hở của nó tới các giá trị âm hơn, các hợp chất mà sẽ bị giảm trước tiên (cho rằng tất cả các phản ứng điện cực có thể xảy ra rất nhanh) là chất oxi hóa trong cặp với điện thế tiêu chuẩn E0 âm ít nhất (hoặc dương nhất). Ví dụ, với một điện cực Pt nhúng trong một dung dịch nước chứa 0.01 M mỗi ion Fe3+, Sn4+, Ni2+ trong HCl 1M,chất  đầu tiên bị khử sẽ là Fe3+, vì điện thế tiêu chuẩn E0 của cặp oxi hóa khử này là dương nhất. Khi điện thế của điện cực dịch chuyển từ giá trị không – dòng điện của nó tới các điện thế dương hơn, chất bị oxi hóa đầu tiên là chất khử của cặp oxi hóa khử có E0 dương ít nhất (hoặc âm nhất). Vì thế, với một điện cực vàng trong dung dịch nước chứa 0.01 M mỗi ion Sn2+ và Fe2+ trong 1M HI, Sn2+ sẽ bị oxi hóa trước, vì E0 của cặp oxi hóa khử này là dương nhất (hình 1.1.7b). Trong một trường hợp khác, phải nhớ rằng các dự đoán này được dựa trên cơ sở các sự xem xét nhiệt động (vd: năng lượng học phản ứng), và động học chậm có thể ngăn cản một phản ứng từ sự xuất hiện ở một tỉ lệ đáng kể trong một vùng điện thế ở đó giá trị E0 có có thể ám chỉ phản ứng có thể xảy ra. Vì thế, một điện cực thủy ngân được nhúng chìm trong dung dịch chứa 0.01M mỗi ion Cr3+ và Zn2+ trong 1M HCl, quá trình khử đầu tiên được dự đoán là sự hình thành H2 từ H+ ( Hình 1.1.7c). Như đã thảo luận trước đó, phản ứng này là rất chậm trên thủy ngân, vì thế mà quá trình đầu tiên quan sát được thực tế là sự khử của Cr3+.

# data[].attributes.body
Chúng ta vẫn không thể tính toán điện thế mạch hở cho hệ vì không thể xác định cặp ôxy hóa khử cho điện cực Hg. Khi kiểm tra hoạt động của hệ này với một điện thế bên ngoài được đặt vào, chúng ta thấy rằng các phản ứng điện cực và hoạt động của dòng điện quan sát được rất khác so với trường hợp trước đó. Khi điện thế của Hg được làm âm, về cơ bản không có dòng điện trong vùng mà nhiệt động lực học dự đoán rằng sự tạo thành của H2 sẽ xảy ra. Thật vậy, điện thế phải được đưa về các giá trị âm hơn đáng kể, như được đưa ra trong Hình 1.1.5, trước khi phản ứng này xảy ra. Nhiệt động học không thay đổi, vì thế cân bằng của bán phản ứng 1.1.7 không phụ thuộc vào điện cực kim loại ( xem phần 2.2.4). Tuy nhiên, khi thủy ngân đóng vai trò là nơi cho phản ứng sinh hydro, tốc độ (được đặc trưng bởi một hằng số tốc độ dị thể) là thấp hơn nhiều so với Pt. Trong những trường hợp này, phản ứng không xảy ra ở các giá trị mà người ta dự đoán từ nhiệt động lực học. Thay vào đó, năng lượng electron cao hơn đáng kể (thế âm hơn) phải được đặt vào để làm cho phản ứng xảy ra với tốc độ có thể đo được. Hằng số tốc độ đối với phản ứng chuyển điện tử dị thể là một hàm của điện thế âm của thế năng được đặt vào) phải được đặt để làm cho phản ứng xảy ra với tốc độ có thể đo được, không giống như phản ứng đồng thể, là một hằng số ở nhiệt độ nhất định. Điện thế bổ sung (ngoài yêu cầu nhiệt động lực học) cần thiết để thúc đẩy phản ứng ở một tốc độ nhất định được gọi là quá thế. Do đó, người ta nói rằng thủy ngân cho thấy “một quá thế lớn đối với phản ứng tạo thành hydro

# data[].attributes.body
Khi thủy ngân đạt được các giá trị dương hơn, phản ứng anot là điện thế của dòng điện cũng không giống với cái quan sát được khi Pt được sử dụng như một điện cực.

Với Hg, giới hạn nền anot xuất hiện khi Hg bị oxi hóa thành Hg2Br2 ở một điện thế gần với 0.14 V vs. NHE (0.07V vs Ag/AgBr), đặc điểm của bán phản ứng:

Hg₂Br₂ + 2e = 2Hg + 2Br⁻

Nói chung, các giới hạn nền phụ thuộc vào cả vật liệu điện tử và dung dịch sử dụng trong các bình điện hóa.

Cuối cùng, chúng ta xem xét một bình điện phân tương tự khi cho thêm một lượng nhỏ  Cd2+ vào dung dịch

Hg/H⁺,Br (1M), Cd²⁺ (10⁻³M)/AgBr/Ag

Đường cong điện thế - dòng điện định lượng cho bình điện phân này được trình bày ở hình 1.1.6. Ghi chép sự xuất hiện của sóng khử ở khoảng 0.4V vs.NHE tăng từ phản ứng khử:

CdBr₄ ²⁻   + 2e =(Hg)    Cd(Hg)   + 4Br-

Trong đó Cd(Hg) biểu thị hỗn hống cadmium. Hình thái và kích thước của các sóng như thế sẽ được (cover) ở phần 1.4.2. Nếu Cd²⁺ được thêm vào bình điện phân trong hình 1.1.3 và một đường cong điện thế - dòng điện nhận được, nó sẽ tương tự với ở trong hình 1.1.4, đã tìm thấy trong sự không có mặt của Cd²⁺.  Ở một điện cực Pt, sự khử proton  xuất hiện ở các điện thế ít dương hơn so với được yêu cầu cho sự khử Cd(II), vì thế giới hạn nền catot xuất hiện  ở 1M HBr trước khi làn sóng khử Cd có thể thấy được.

# data[].attributes.body
Khi điện thế của điện cực Pt được tạo ra đủ dương đối với điện cực nhiễu, các electron chuyển từ pha dung dịch vào điện cực, và quá trình oxi hóa.

Hình 1.1.4. Giản đồ đường cong thế năng hiện tại cho pin Pt / H⁺, Br⁻ (l M) / AgBr / Ag, cho thấy giới hạn quá trình khử proton và quá trình oxy hóa bromua. Điện thế pin được cung cấp cho điện cực Pt đối với điện cực Ag, vì vậy nó tương đương với EPt (V so với AgBr). Vì E Ag / AgBr = 0,07 V so với NHE, trục thế năng có thể được chuyển đổi thành EPt (V so với NHE) bằng cách thêm 0,07 V vào mỗi giá trị của điện thế.

3 Quy ước lấy / dương tính đối với dòng điện catốt bắt nguồn từ các nghiên cứu phân cực ban đầu, trong đó các phản ứng khử dòng thường được nghiên cứu. Quy ước này vẫn tiếp diễn giữa nhiều nhà hóa học phân tích và điện hóa học, mặc dù các phản ứng oxy hóa hiện nay được nghiên cứu với tần số bằng nhau. Các nhà hóa học điện tử thích lấy dòng anốt là dương. Khi xem xét một dẫn xuất trong tài liệu hoặc kiểm tra đường cong i-E đã xuất bản, điều quan trọng là phải quyết định, trước tiên, quy ước nào đang được sử dụng (tức là "Đường nào đi lên?").

Sự chuyển hóa của Br ⁻ thành Br₂ (và Br3 ⁻) xảy ra. Dòng oxy hóa, hoặc dòng anốt, chảy thế năng gần Eo của nửa phản ứng,

Br₂ + 2e  2Br ⁻ (1.1.8)

là +1,09 V so với NHE hoặc +1,02 V so với Ag / AgBr. Trong khi phản ứng này xảy ra (từ phải sang trái) ở điện cực Pt, AgBr ở điện cực so sánh bị khử thành Ag và Br ⁻ được lắng vào dung dịch. Một lần nữa, bởi vì thành phần của bề mặt phân cách Ag / AgBr / Br⁻ (tức là các hoạt động của AgBr, Ag và Br ⁻) hầu như không thay đổi khi có dòng điện đi qua, điện thế của điện cực so sánh về cơ bản là không đổi. Thật vậy, đặc điểm cơ bản của điện cực so sánh là điện thế của nó thực tế không đổi khi có dòng điện nhỏ đi qua. Khi điện thế được đặt giữa Pt và Ag / AgBr, gần như tất cả sự thay đổi điện thế xảy ra ở giao diện Pt / dung dịch.

# data[].attributes.body
Bài tập: Viết tóm tắt nội dung từ trang 6 (dòng 3) đến trang 9 (hết mục 1.1.1)
Phân công:
1. Let us (tr6) - the Pt electrode (tr6)
2. When the potential (tr6) - the Pt/solution interface (tr7)
3. The background (tr7) - pt 1.1.9 (tr7)
4. We still cannot (tr7) - evolution relation (tr7)
5. When the mercury (tr7) - can be seen (tr8)
6. Còn lại

# data[].attributes.body
Bây giờ chúng ta hãy xem xét những gì xảy ra khi nguồn điện (ví dụ: pin) và một microam kế được kết nối trên tế bào và tiềm năng của điện cực Pt được thực hiện tiêu cực hơn đối với điện cực tham chiếu Ag / AgBr. Phản ứng điện cực đầu tiên xảy ra tại Pt là giảm proton.

2H⁺ + 2e⁻ -> H2
Hướng của dòng điện tử là từ điện cực đến proton trong dung dịch, như trong Hình 1.12a, do đó dòng điện giảm (catot). Theo quy ước được sử dụng ở đây, các dòng catot được coi là tích cực, và tiềm năng tiêu cực được vẽ bên phải. Như trong Hình 1.1.4, sự bắt đầu của dòng điện xảy ra khi điện thế của điện cực Pt gần E ° đối với phản ứng H⁺ / H₂ (0 V so với NHE hoặc -0,07 V so với điện cực Ag / AgBr). Trong khi điều này xảy ra, phản ứng tại Ag / AgBr (mà chúng ta coi là điện cực so sánh) là quá trình oxy hóa Ag khi có mặt của Br⁻ trong dung dịch để tạo thành AgBr.  Nồng độ của Br⁻ trong dung dịch gần bề mặt điện cực không bị thay đổi đáng kể so với nồng độ ban đầu (1 M), do đó thế điện cực Ag / AgBr sẽ gần giống như ở mạch hở. Sự bảo toàn điện tích yêu cầu tốc độ oxi hóa ở điện cực Ag bằng tốc độ khử ở điện cực Pt.

# data[].attributes.body
Giới hạn nền là điện thế mà dòng điện catot và anot bắt đầu chạy ở điện cực làm việc khi nó được nhúng vào dung dịch chỉ chứa chất điện phân được thêm vào để giảm điện trở của dung dịch (chất điện phân hỗ trợ). Di chuyển điện thế đến các giá trị xa hơn giới hạn nền (tức là âm hơn giới hạn tạo H2 hoặc dương hơn so với giới hạn tạo Br2 trong ví dụ trên) chỉ đơn giản là làm cho dòng điện tăng mạnh mà không có phản ứng điện cực bổ sung, bởi vì chất phản ứng có ở nồng độ cao. Cuộc thảo luận này chỉ ra rằng người ta thường có thể ước tính giới hạn nền của bề mặt dung dịch - điện cực nhất định bằng cách xem xét nhiệt động lực học của hệ thống (tức là điện thế tiêu chuẩn của các bán phản ứng thích hợp). Điều này thường xuyên, nhưng không phải lúc nào cũng đúng, như chúng ta sẽ thấy trong ví dụ tiếp theo.

Từ Hình 1.1.4, người ta có thể thấy rằng điện thế mạch hở không được xác định rõ trong hệ thống đang thảo luận. Người ta chỉ có thể nói rằng tiềm năng mạch hở nằm ở đâu đó giữa các giới hạn nền. Giá trị được tìm thấy bằng thực nghiệm sẽ phụ thuộc vào các tạp chất nhỏ trong dung dịch (ví dụ: oxy) và lịch sử trước đó của điện cực Pt.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét , với Pt được thay thế bằng một điện cực thủy ngân:

Hg / H ⁺, Br⁻ (1 M) / AgBr / Ag  (1.1.9)

# data[].attributes.body
1.2.1 Điện cực phân cực lý tưởng
Một điện cực mà tại đó không có sự truyền điện tích nào có thể xảy ra qua mặt phân cách kim loại-dung dịch, không có điện thế do nguồn điện áp bên ngoài tạo ra, được gọi là điện cực lý tưởng phân cực (hoặc phân cực lý tưởng)  (IPE).  Trong khi không có điện cực thực nào có thể hoạt động như một IPE trên toàn bộ dải điện thế có sẵn trong một dung dịch, một số hệ thống giải pháp điện cực có thể tiếp cận khả năng phân cực lý tưởng trên phạm vi thế giới hạn.,.  Ví dụ, một điện cực thủy ngân tiếp xúc với dung dịch kali clorua đã khử muối sẽ tiếp cận hoạt động của IPE trên một dải điện thế rộng khoảng 2 V.  Ở điện thế đủ dương, thủy ngân có thể bị oxy hóa theo phản ứng chuyển điện tích:
Hg + CI → Hg2Cl2 + e (ở ~ + 0,25 V so với NHE) (1.2.1)
và ở thế rất âm, K có thể bị khử:
Hg K  * + e → K (Hg) (ở ~ -2,1 V so với NHE) (1.2.2)
Trong phạm vi thế giữa các quá trình này, phản ứng chuyển điện tích không có ý nghĩa.  Sự khử của nước:
H20 + e → H, + OH (1.2.3)
là có thể xảy ra về mặt nhiệt động lực học, nhưng xảy ra với tốc độ rất thấp ở bề mặt thủy ngân trừ khi đạt đến các điện thế khá âm.  Do đó, dòng điện xa duy nhất chạy trong dòng điện này là do các phản ứng truyền điện tích của các tạp chất nhỏ (ví dụ, các ion kim loại, oxy và các chất hữu cơ), và dòng điện này khá nhỏ trong các hệ thống sạch.  Một điện cực khác hoạt động như một IPE là một bề mặt vàng chứa một thiol alkan đơn lớp tự lắp ráp được hấp phụ (xem Phần 14.5.2).

1.2.2 Điện dung và điện tích của điện cực
-Vì điện tích không thể vượt qua giao diện IPE khi điện thế trên nó bị thay đổi, nên hoạt động của giao diện dung dịch điện cực tương tự như hoạt động của tụ điện.  Điện dung là một phần tử mạch điện được cấu tạo bởi hai tấm kim loại ngăn cách nhau bằng vật liệu điện môi (Hình 1.2.1a).  Hành vi của nó được điều chỉnh bởi phương trình
q/E= C
trong đó q là điện tích lưu trên tụ điện (tính bằng coulombs, C), E là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V) và C là điện dung (tính bằng farads, F).  Khi đặt một điện thế qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình 1.2.4.  Trong quá trình sạc này, một dòng điện (được gọi là dòng sạc) sẽ chạy qua.  Điện tích trên tụ điện bao gồm sự thừa êlectron trên một bản và thiếu êlectron trên bản kia (Hình 1.2.1b).  Ví dụ, nếu một pin 2 V được đặt trên một tụ điện 10 µF, dòng điện sẽ chạy cho đến khi 20 µC tích tụ trên các bản tụ điện.  Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào điện trở trong mạch (xem thêm Mục 1.2.4).  Giao diện điện cực-dung dịch đã được thực nghiệm cho thấy hoạt động giống như một tụ điện và có thể đưa ra một mô hình của vùng giao diện hơi giống tụ điện.  Tại một điện thế nhất định, sẽ tồn tại điện tích trên điện cực kim loại là qM và điện tích trong dung dịch là q (Hình 1.2.2).  Việc điện tích trên kim loại là âm hay dương đối với dung dịch phụ thuộc vào điện thế trên mặt phân cách và thành phần của dung dịch.  Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, qM = -q.  (Trong một sự sắp xếp thí nghiệm thực tế, sẽ phải xem xét hai điện cực kim loại và do đó là hai mặt phân cách; chúng tôi tập trung sự chú ý ở đây vào một trong những cái này và bỏ qua những gì xảy ra ở cái kia.) Điện tích trên kim loại, q, đại diện cho một  thừa hoặc thiếu electron và cư trú thành lớp rất mỏng (<0,1 A) trên bề mặt kim loại.  Điện tích trong dung dịch, q, được tạo thành từ sự dư thừa của một trong hai cation hoặc anion trong vùng lân cận của bề mặt điện cực.  Các điện tích qM và q thường được chia cho diện tích điện cực và được biểu thị bằng mật độ điện tích, chẳng hạn như oM = qMIA, thường được tính bằng uC / cm.  Toàn bộ dãy các loài tích điện và các lưỡng cực gốc tồn tại ở mặt phân cách kim loại-dung dịch được coi là lớp điện kép (mặc dù cấu trúc của nó chỉ rất lỏng lẻo giống với hai lớp tích điện, như chúng ta sẽ thấy trong Phần 1.2.3).  Tại một điện thế nhất định, giao diện dung dịch điện cực được đặc trưng bởi điện dung hai lớp, Ca, thường nằm trong khoảng 10 đến 40 µF / cm2.  Tuy nhiên, không giống như tụ điện thực, có điện dung không phụ thuộc vào điện áp trên chúng, Ca là một hàm của điện thế.

# data[].attributes.body
1.2.1 Điện cực phân cực lý tưởng
Một điện cực mà tại đó không có sự truyền điện tích nào có thể xảy ra qua mặt phân cách kim loại-dung dịch, không có điện thế do nguồn điện áp bên ngoài tạo ra, được gọi là điện cực lý tưởng phân cực (hoặc phân cực lý tưởng)  (IPE).  Trong khi không có điện cực thực nào có thể hoạt động như một IPE trên toàn bộ dải điện thế có sẵn trong một dung dịch, một số hệ thống giải pháp điện cực có thể tiếp cận khả năng phân cực lý tưởng trên phạm vi thế giới hạn.,.  Ví dụ, một điện cực thủy ngân tiếp xúc với dung dịch kali clorua đã khử muối sẽ tiếp cận hoạt động của IPE trên một dải điện thế rộng khoảng 2 V.  Ở điện thế đủ dương, thủy ngân có thể bị oxy hóa theo phản ứng chuyển điện tích:
Hg + CI → Hg2Cl2 + e (ở ~ + 0,25 V so với NHE) (1.2.1)
và ở thế rất âm, K có thể bị khử:
Hg K  * + e → K (Hg) (ở ~ -2,1 V so với NHE) (1.2.2)
Trong phạm vi thế giữa các quá trình này, phản ứng chuyển điện tích không có ý nghĩa.  Sự khử của nước:
H20 + e → H, + OH (1.2.3)
là có thể xảy ra về mặt nhiệt động lực học, nhưng xảy ra với tốc độ rất thấp ở bề mặt thủy ngân trừ khi đạt đến các điện thế khá âm.  Do đó, dòng điện xa duy nhất chạy trong dòng điện này là do các phản ứng truyền điện tích của các tạp chất nhỏ (ví dụ, các ion kim loại, oxy và các chất hữu cơ), và dòng điện này khá nhỏ trong các hệ thống sạch.  Một điện cực khác hoạt động như một IPE là một bề mặt vàng chứa một thiol alkan đơn lớp tự lắp ráp được hấp phụ (xem Phần 14.5.2).1.2.2 Điện dung và điện tích của điện cực
-Vì điện tích không thể vượt qua giao diện IPE khi điện thế trên nó bị thay đổi, nên hoạt động của giao diện dung dịch điện cực tương tự như hoạt động của tụ điện.  Điện dung là một phần tử mạch điện được cấu tạo bởi hai tấm kim loại ngăn cách nhau bằng vật liệu điện môi (Hình 1.2.1a).  Hành vi của nó được điều chỉnh bởi phương trình
q/E= C
trong đó q là điện tích lưu trên tụ điện (tính bằng coulombs, C), E là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V) và C là điện dung (tính bằng farads, F).  Khi đặt một điện thế qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình 1.2.4.  Trong quá trình sạc này, một dòng điện (được gọi là dòng sạc) sẽ chạy qua.  Điện tích trên tụ điện bao gồm sự thừa êlectron trên một bản và thiếu êlectron trên bản kia (Hình 1.2.1b).  Ví dụ, nếu một pin 2 V được đặt trên một tụ điện 10 µF, dòng điện sẽ chạy cho đến khi 20 µC tích tụ trên các bản tụ điện.  Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào điện trở trong mạch (xem thêm Mục 1.2.4).  Giao diện điện cực-dung dịch đã được thực nghiệm cho thấy hoạt động giống như một tụ điện và có thể đưa ra một mô hình của vùng giao diện hơi giống tụ điện.  Tại một điện thế nhất định, sẽ tồn tại điện tích trên điện cực kim loại là qM và điện tích trong dung dịch là q (Hình 1.2.2).  Việc điện tích trên kim loại là âm hay dương đối với dung dịch phụ thuộc vào điện thế trên mặt phân cách và thành phần của dung dịch.  Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, qM = -q.  (Trong một sự sắp xếp thí nghiệm thực tế, sẽ phải xem xét hai điện cực kim loại và do đó là hai mặt phân cách; chúng tôi tập trung sự chú ý ở đây vào một trong những cái này và bỏ qua những gì xảy ra ở cái kia.) Điện tích trên kim loại, q, đại diện cho một  thừa hoặc thiếu electron và cư trú thành lớp rất mỏng (<0,1 A) trên bề mặt kim loại.  Điện tích trong dung dịch, q, được tạo thành từ sự dư thừa của một trong hai cation hoặc anion trong vùng lân cận của bề mặt điện cực.  Các điện tích qM và q thường được chia cho diện tích điện cực và được biểu thị bằng mật độ điện tích, chẳng hạn như oM = qMIA, thường được tính bằng uC / cm.  Toàn bộ dãy các loài tích điện và các lưỡng cực gốc tồn tại ở mặt phân cách kim loại-dung dịch được coi là lớp điện kép (mặc dù cấu trúc của nó chỉ rất lỏng lẻo giống với hai lớp tích điện, như chúng ta sẽ thấy trong Phần 1.2.3).  Tại một điện thế nhất định, giao diện dung dịch điện cực được đặc trưng bởi điện dung hai lớp, Ca, thường nằm trong khoảng 10 đến 40 µF / cm2.  Tuy nhiên, không giống như tụ điện thực, có điện dung không phụ thuộc vào điện áp trên chúng, Ca là một hàm của điện thế.

# data[].attributes.body
1.2.1 Điện cực phân cực lý tưởng
Một điện cực mà tại đó không có sự truyền điện tích nào có thể xảy ra qua mặt phân cách kim loại-dung dịch, không có điện thế do nguồn điện áp bên ngoài tạo ra, được gọi là điện cực lý tưởng phân cực (hoặc phân cực lý tưởng) (IPE). Trong khi không có điện cực thực nào có thể hoạt động như một IPE trên toàn bộ dải điện thế có sẵn trong một dung dịch, một số hệ thống giải pháp điện cực có thể tiếp cận khả năng phân cực lý tưởng trên phạm vi thế giới hạn.,. Ví dụ, một điện cực thủy ngân tiếp xúc với dung dịch kali clorua đã khử muối sẽ tiếp cận hoạt động của IPE trên một dải điện thế rộng khoảng 2 V. Ở điện thế đủ dương, thủy ngân có thể bị oxy hóa theo phản ứng chuyển điện tích:
Hg + CI → Hg2Cl2 + e (ở ~ + 0,25 V so với NHE) (1.2.1)
và ở thế rất âm, K có thể bị khử:
Hg K * + e → K (Hg) (ở ~ -2,1 V so với NHE) (1.2.2)
Trong phạm vi thế giữa các quá trình này, phản ứng chuyển điện tích không có ý nghĩa. Sự khử của nước:
H20 + e → H, + OH (1.2.3)
là có thể xảy ra về mặt nhiệt động lực học, nhưng xảy ra với tốc độ rất thấp ở bề mặt thủy ngân trừ khi đạt đến các điện thế khá âm. Do đó, dòng điện xa duy nhất chạy trong dòng điện này là do các phản ứng truyền điện tích của các tạp chất nhỏ (ví dụ, các ion kim loại, oxy và các chất hữu cơ), và dòng điện này khá nhỏ trong các hệ thống sạch. Một điện cực khác hoạt động như một IPE là một bề mặt vàng chứa một thiol alkan đơn lớp tự lắp ráp được hấp phụ (xem Phần 14.5.2).
1.2.2 Điện dung và điện tích của điện cực
-Vì điện tích không thể vượt qua giao diện IPE khi điện thế trên nó bị thay đổi, nên hoạt động của giao diện dung dịch điện cực tương tự như hoạt động của tụ điện. Điện dung là một phần tử mạch điện được cấu tạo bởi hai tấm kim loại ngăn cách nhau bằng vật liệu điện môi (Hình 1.2.1a). Hành vi của nó được điều chỉnh bởi phương trình
q/E= C
trong đó q là điện tích lưu trên tụ điện (tính bằng coulombs, C), E là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V) và C là điện dung (tính bằng farads, F). Khi đặt một điện thế qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình 1.2.4. Trong quá trình sạc này, một dòng điện (được gọi là dòng sạc) sẽ chạy qua. Điện tích trên tụ điện bao gồm sự thừa êlectron trên một bản và thiếu êlectron trên bản kia (Hình 1.2.1b). Ví dụ, nếu một pin 2 V được đặt trên một tụ điện 10 µF, dòng điện sẽ chạy cho đến khi 20 µC tích tụ trên các bản tụ điện. Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào điện trở trong mạch (xem thêm Mục 1.2.4). Giao diện điện cực-dung dịch đã được thực nghiệm cho thấy hoạt động giống như một tụ điện và có thể đưa ra một mô hình của vùng giao diện hơi giống tụ điện. Tại một điện thế nhất định, sẽ tồn tại điện tích trên điện cực kim loại là qM và điện tích trong dung dịch là q (Hình 1.2.2). Việc điện tích trên kim loại là âm hay dương đối với dung dịch phụ thuộc vào điện thế trên mặt phân cách và thành phần của dung dịch. Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, qM = -q. (Trong một sự sắp xếp thí nghiệm thực tế, sẽ phải xem xét hai điện cực kim loại và do đó là hai mặt phân cách; chúng tôi tập trung sự chú ý ở đây vào một trong những cái này và bỏ qua những gì xảy ra ở cái kia.) Điện tích trên kim loại, q, đại diện cho một thừa hoặc thiếu electron và cư trú thành lớp rất mỏng (<0,1 A) trên bề mặt kim loại. Điện tích trong dung dịch, q, được tạo thành từ sự dư thừa của một trong hai cation hoặc anion trong vùng lân cận của bề mặt điện cực. Các điện tích qM và q thường được chia cho diện tích điện cực và được biểu thị bằng mật độ điện tích, chẳng hạn như oM = qMIA, thường được tính bằng uC / cm. Toàn bộ dãy các loài tích điện và các lưỡng cực gốc tồn tại ở mặt phân cách kim loại-dung dịch được coi là lớp điện kép (mặc dù cấu trúc của nó chỉ rất lỏng lẻo giống với hai lớp tích điện, như chúng ta sẽ thấy trong Phần 1.2.3). Tại một điện thế nhất định, giao diện dung dịch điện cực được đặc trưng bởi điện dung hai lớp, Ca, thường nằm trong khoảng 10 đến 40 µF / cm2. Tuy nhiên, không giống như tụ điện thực, có điện dung không phụ thuộc vào điện áp trên chúng, Ca là một hàm của điện thế.

# data[].attributes.body
1.2 CÁC QUÁ TRÌNH KHÔNG PHÂN PHỐI VÀ BẢN CHẤT CỦA GIAO DIỆN GIẢI PHÁP ĐIỆN TỬ

1.2.1 Điện cực phân cực lý tưởng

Một điện cực mà tại đó, không có sự truyền điện tích nào có thể xảy ra qua mặt phân cách kim loại-dung dịch, không có điện thế do nguồn điện áp bên ngoài áp đặt, được gọi là điện cực ion hóa cực lý tưởng (hoặc điện cực phân cực lý tưởng) (IPE). Mặc dù không có điện cực thực nào có thể hoạt động như một IPE

trên toàn bộ phạm vi tiềm năng có sẵn trong một dung dịch, một số hệ thống giải pháp điện cực có thể tiếp cận độ phân cực lý tưởng trên phạm vi thế giới hạn. Ví dụ, một thủy ngân

điện cực tiếp xúc với dung dịch kali clorua đã khử muối tiếp cận hiện tượng của IPE trên một phạm vi tiềm năng rộng khoảng 2 V. Ở những tiềm năng đủ tích cực,thủy ngân có thể bị oxy hóa trong phản ứng chuyển điện tích:

Hg + СГ -> 1/2 Hg2Cl2 + e  (ở ~ +0,25 độ  so với NHE)(1.2.1)

và ở điện thế rất âm K + có thể giảm:

K+ e -> K (Hg)        (ở ~ -2,1 V so với NHE) (1.2.2)

Trong phạm vi tiềm năng giữa các quá trình này, các phản ứng chuyển điện tích không có ý nghĩa. Giảm nước:

H2O + e -> 1/2 H2+ OH "(1.2.3)

có thể xảy ra về mặt nhiệt động lực học, nhưng xảy ra với tốc độ rất thấp ở bề mặt thủy ngân trừ khi các tiềm năng khá âm đạt được. Do đó, dòng điện xa duy nhất chạy trong re gion này là do các phản ứng truyền điện tích của các tạp chất vết (ví dụ, các ion kim loại, oxy và các loài hữu cơ), và dòng điện này khá nhỏ trong các hệ thống sạch. Một điện cực khác hoạt động như một IPE là một bề mặt vàng chứa một lớp đơn lớp tự lắp ráp được hấp phụ của

ankan thiol (xem Phần 14.5.2).

1.2.2. Điện dung và điện tích của điện cực

Vì phí không thể vượt qua giao diện IPE khi điện thế trên nó bị thay đổi, hoạt động của giao diện dung dịch điện cực tương tự như hoạt động của tụ điện. Máy điện dung là một phần tử mạch điện gồm hai tấm kim loại ngăn cách nhau bằng chất điện môi.

vật liệu (Hình 1.2.1a). Hành vi của nó được điều chỉnh bởi phương trình

q/E = С (1.2.4)

Hình 1.2.1

(a) Một tụ điện,

(b) Sạc tụ điện bằng pin

Hình 1.2.2

Dung dịch kim loại giao diện như một tụ điện với điện tích trên kim loại;

q^M, (a)âm và (b) dương. trong đó q là điện tích được lưu trữ trên tụ điện (trong coulombs, С), Е là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V), và С là điện dung (tính bằng farads, F). Khi một tiềm năng được áp dụng qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình.

Trong quá trình sạc này, một dòng điện (được gọi là dòng sạc) sẽ chạy qua. Các điện tích trên tụ điện bao gồm phần thừa êlectron trên một bản và phần thừa êlectron trên một bản tụ các electron khác (Hình1.2.1b).

Ví dụ: nếu pin 2-V được đặt trên 10huycro Fara tụ điện, dòng điện sẽ chạy cho đến khi 20лС tích tụ trên các bản tụ điện. Các cường độ dòng điện phụ thuộc vào điện trở trong mạch (xem thêm Mục 1.2.4).

Giao diện giải pháp điện cực đã được thực nghiệm cho thấy hoạt động giống như một bình định mức ca và một mô hình của vùng giao diện hơi giống tụ điện có thể được cho. Tại một thế năng nhất định, trên điện cực kim loại sẽ tồn tại một điện tích q^M và q^S một điện tích trong dung dịch, (Hình 1.2.2). Điện tích trên kim loại là điện tích âm hay tích cực đối với giải pháp phụ thuộc vào tiềm năng trên giao diện và

thành phần của dung dịch. Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, q^M=-q^S

Trong một thử nghiệm thực tế sự sắp xếp, hai điện cực kim loại, và do đó hai giao diện, sẽ phải được xem xét; chúng tôi tập trung sự chú ý của mình ở đây vào một trong những điều này và bỏ qua những gì xảy ra ở những thứ khác. Điện tích trên kim loại, trong đó q là điện tích được lưu trữ trên tụ điện (trong coulombs, С), Е là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V), và С là điện dung (tính bằng farads, F). Khi một tiềm năng được áp dụng qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình =  đại diện cho sự dư thừa hoặc thiếu hụt của các điện tử và cư trú trong một lớp rất mỏng (<0,1 A) trên bề mặt kim loại. Điện tích trong dung dịch, q^S được tạo thành từ dư thừa cation hoặc anion trong vùng lân cận của bề mặt điện cực. Các khoản phí  và  thường được chia theo diện tích điện cực và được biểu thị bằng mật độ điện tích, chẳng hạn như,  = /A thường được đưa ra trong . Toàn bộ dãy các loài tích điện và các lưỡng cực quấn vào nhau tồn tại ở mặt phân cách kim loại-dung dịch được gọi là lớp điện kép(mặc dù cấu trúc của nó chỉ rất lỏng lẻo giống như hai lớp tích điện, như chúng ta sẽ thấy trong Mục 1.2.3). Tại một điện thế nhất định, giao diện dung dịch điện cực được đặc trưng bởi điện dung hai lớp, C <j, thường trong khoảng từ 10 đến 40 F/. Tuy nhiên, không giống như tụ điện thực, có điện dung không phụ thuộc vào hiệu điện thế trên chúng, Q thường là một hàm của tiềm năng.

# data[].attributes.body
1.2.1 Điện cực phân cực lý tưởng

Một điện cực mà tại đó không có sự chuyển giao điện tích nào có thể xảy ra qua mặt phân cách kim loại-dung dịch, không có điện thế do nguồn điện áp bên ngoài áp đặt, được gọi là điện cực lý tưởng phân cực (hoặc phân cực lý tưởng) (IPE). Trong khi không có điện cực thực nào có thể hoạt động như một IPE trên toàn bộ dải điện thế có sẵn trong một dung dịch, một số hệ thống giải pháp điện cực có thể tiếp cận độ phân cực lý tưởng trên phạm vi thế giới hạn. Ví dụ, một điện cực thủy ngân tiếp xúc với dung dịch kali clorua đã khử muối sẽ tiếp cận hoạt động của IPE trên một dải điện thế rộng khoảng 2 V. Ở điện thế đủ dương, thủy ngân có thể bị oxy hóa trong phản ứng chuyển điện tích:

Hg  + СГ -> |Hg2Cl2  + e        (ở ~  +0.25 V vs. NHE)

và ở điện thế rất âm, K + có thể bị giảm:

K+  + e    K(Hg)        (ở~ -2.1 V vs. NHE)

Trong dải điện thế giữa các quá trình này, các phản ứng chuyển điện tích là không đáng kể. Sự khử nước:

H2O  + e -> |H2  + OH"

là có thể xảy ra về mặt nhiệt động lực học, nhưng xảy ra với tốc độ rất thấp trên bề mặt thủy ngân trừ khi đạt đến điện thế âm. Do đó, dòng điện xa duy nhất chạy trong hệ thống lại này là do các phản ứng truyền điện tích của các tạp chất dạng vết (ví dụ, các ion kim loại, oxy và các loại tổ chức), và dòng điện này khá nhỏ trong các hệ thống sạch. Một điện cực khác hoạt động như một IPE là một bề mặt vàng chứa một lớp đơn lớp alkan thiol tự lắp ráp được hấp phụ (xem Phần 14.5.2)

1.2.2 Điện dung và điện tích của điện cực

Vì điện tích không thể vượt qua bề mặt IPE khi điện thế trên nó bị thay đổi, nên hoạt động của bề mặt dung dịch điện cực tương tự như hoạt động của tụ điện. Tụ điện là một phần tử mạch điện được cấu tạo bởi hai tấm kim loại ngăn cách nhau bằng chất điện môi (Hình 1.2.1a). Hoạt động của nó được điều chỉnh bởi phương trình:

q/E=C

(a) 1 tụ điện

(b)  Nạp tụ điện bằng pin

Bề mặt dung dịch kim loại như một tụ điện có điện tích trên kim loại, qM, (a) âm và (b) dương.

trong đó q là điện tích lưu trên tụ điện (tính bằng coulombs, С), Е là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V) và С là điện dung (tính bằng farads, F). Khi đặt một điện thế qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình 1.2.4. Trong quá trình nạp này, một dòng điện (được gọi là dòng nạp) sẽ chạy qua. Sự phóng điện trên tụ điện bao gồm sự dư thừa electron trên một bản và sự thiếu hụt electron trên tấm kia (Hình 1.2.1b). Ví dụ, nếu một pin 2 V được đặt trên một tụ điện 10 µF, dòng điện sẽ chạy cho đến khi 20  µС tích tụ trên các bản tụ điện. Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào điện trở trong mạch (xem thêm Phần 1.2.4).

Tại một điện thế nhất định, sẽ tồn tại điện tích trên điện cực kim loại, qM và điện tích trong dung dịch, qS (Hình 1.2.2). Việc điện tích trên kim loại là âm hay dương đối với dung dịch phụ thuộc vào điện thế trên mặt phân cách và thành phần của dung dịch. Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, qM =-qs.(Trong một bố trí thí nghiệm thực tế, sẽ phải xem xét hai điện cực kim loại và do đó là hai mặt phân cách; chúng tôi tập trung sự chú ý ở đây vào một trong những cái này và bỏ qua những gì xảy ra ở cái kia.) Điện tích trên kim loại, qM, thể hiện sự dư hoặc thiếu electron và cư trú ở một lớp rất mỏng (<0,1 A) trên bề mặt kim loại. Điện tích trong dung dịch, qs, được tạo thành từ lượng dư của cation hoặc anion ở vùng lân cận bề mặt điện cực. Các điện tích qM và qS thường được chia cho diện tích điện cực và được biểu thị dưới dạng mật độ điện tích, như là, (σM = qM / A, thường được cho trong  µС /cm².

# data[].attributes.body
Khi dùng điện cực phân ly lí tưởng, thì toàn bộ điện lượng đưa vào đều dùng để nạp lớp điện tích kép và điện thế điện cực sẽ biến thiên liên tục theo điện lượng đi qua.
Trên điện cực bao giờ cũng có những nguyen tử hidro bị hấp phụ do đó khi thành lập đường cong nạp điện thì một phần điện lượng dùng để nạp lớp kép và một phần dùng để ion hóa các nguyên tử hidro bị hấp phụ trên bề mặt điện cực.
Để tránh hiện tượng đó, ta dùng các biện pháp sau:
- Thiết lập đường cong nạp điện trong một thời gian rất ngắn
- Để cho điện cực kịp khôi phục cân bằng thì thời gian nạp điện và mật độ dòng điện phải giảm xuống
- Để tránh phản ứng phụ ta dùng điện cực có bề mặt lớn trong bình có thể tích dung dịch nhỏ. Thường dùng điện cực Pt mạ Pt.

# data[].attributes.headline
Tuần 4. Phương pháp đường cong nạp điện để nghiên cứu lớp kép

# data[].attributes.subject
Tuần 4. Phương pháp đường cong nạp điện để nghiên cứu lớp kép

# data[].attributes.body
Đường cong mô tả sự phụ thuộc điện thế vào điện lượng truyền cho điện cực gọi là đường cong nạp điện.
- Đoạn I: Đoạn Hydro
Bề mặt điện cực có các nguyên tử hydro hấp phụ nên gọi là đoạn hydro. Ở đây điện lượng đưa vào sẽ vừa dùng để nạp lớp kép, vừa để ion hóa hydro bị hấp phụ

- Đoạn II: gọi là đoạn lớp điện tích kép. Đoạn này điện thế điện cực thay đổi rất nhanh theo điện lượng. Trong đoạn này trên bề mặt điện cực thực tế không còn các nguyên tử hydro hấp phụ nữa và toàn bộ điện lượng đưa vào chi dùng để nạp lớp kép

- Đoạn III: đoạn oxy (oxy bị hấp phụ). sự hấp phụ oxy thì không thuận nghịch

# data[].attributes.headline
Tuần 4 Tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện 

# data[].attributes.subject
Tuần 4 Tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện 

# data[].attributes.body
Đường cong nạp điện của điện cực Pt mạ Pt trong dd HCl 1N có 3 đoạn khác nhau
+ Đoạn I: Bề mặt điện cực có các nguyên tử hydro hấp phụ nên gọi đoạn này là đoạn hydro. Trong đoạn hydro điện lượng đưa vào sẽ vừa dùng để nạp lớp kép, vừa để ion hóa hydro bị hấp phụ.
+ Đoạn II: gọi là đoạn lớp điện tích kép. Đoạn này điện thế điện cực thay đổi nhanh chóng theo điện lượng. Trong đoạn này trên bề mặt điện cực thực tế không còn các nguyên tử hydro hấp phụ nữa và toàn bộ điện lượng đưa vào chỉ dùng để nạp lớp kép
+ Đoạn III: Đoạn oxy. Sụ hấp phụ hydro trên điện cực Pt là thuận nghịch, còn sự hấp phụ oxy thì không thuận nghịch

# data[].attributes.body
Làm silde. Trao đổi với nhóm để hoàn thành slide

# data[].attributes.attachment_caption
Hình: đường cong nạp điện của điện cực Pt mạ Pt trong dd HCl 1N

# data[].attributes.headline
Tuần 4- BT Cá Nhân-Tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện

# data[].attributes.subject
Tuần 4- BT Cá Nhân-Tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện

# data[].attributes.body
1. Khi dùng điện cực phân cực lí tưởng( đc Hg trong dung dịch KCl) _ hình 1.17
Đường cong mô tả sự phụ thuộc điện thế vào điện lượng truyền cho điện cực gọi là đường cong nạp điện
2. Khi dùng điện cực khác như điện cực Pt mạ Pt nhúng trong dung dịch bão hoà hydro -> hệ thống phức tạp hơn
(Hình 1.18)

Trên đường có 3 đoạn khác nhau:
- Đoạn I: Đoạn hydro
Bề mặt điện cực có các nguyên tử hydro hấp phụ nên gọi đoạn này là đoạn hydro, điện lượng đưa vào sẽ vừa dùng để nạp lớp kép, vừa để ion hoá hydro bị hấp phụ
Thế điện cực thay đổi ít theo điện lượng
Trong khu vực hydro,Có thể bỏ qua điện lượng dùng để nạp delta Q
- Đoạn II: Đoạn lớp điện tích kép
Thế điện cực thay đổi rất nhanh theo điện lượng
Bề mặt điện cực thực tế không còn các nguyên tử hydro hấp phụ nữa và toàn bộ điện lượng đưa vào chỉ dùng để nạp lớp kép
- Đoạn III: Đoạn oxy ( oxy bị hấp phụ)
Sự hấp phụ hydro trên điện cực Pt là thuận nghịch, còn sự hấp phụ oxy thì không thuận nghịch

# data[].attributes.headline
Tuần 4. Ảnh hưởng của sự hấp phụ anion đến đường cong mao quản

# data[].attributes.subject
Tuần 4. Ảnh hưởng của sự hấp phụ anion đến đường cong mao quản

# data[].attributes.body
Các anion hoạt động bề mặt chia làm 2 nhóm: những anion không hoạt động bề mặt thì sức căng bề mặt thay đổi rất ít, Ez không thay đổi; những anion hoạt động bề mặt hạ thấp sức căng bề mặt trên bề mặt điện cực tích điện dương hoặc âm yếu. Khi điện tích bề mặt điện cực đủ âm thì lực đẩy tĩnh điện lớn hơn lực hấp phụ đặc biệt, anion sẽ bị hấp phụ và đi khỏi bề mặt điện cực. Do đó, đường cong mao quản của dung dịch có và không có chất hoạt động bề mặt sẽ trùng nhau, dạng của đường cong mao quản ít phụ thuộc vào bản chất chất điện giải khi điện thế đủ âm.

# data[].attributes.body
Dạng đường cong điện mao quản phụ thuộc rất nhiều vào sự hấp phụ ion và các phân tử chất hoạt động bề mặt lên bề mặt điện cực.
Sự hấp phụ mạnh hay yếu phụ thuộc vào bản chất các ion, các phân tử chất hoạt động bề mặt và cả nồng độ của chúng.
- Hiệu ứng Esin - Markov
Khi hấp phụ các anion và qđ/c = const, Ez dịch chuyển về phía âm hơn để cân bằng sự hấp phụ. Trái lại khi hấp phụ các cation thì Ez dịch chuyển về phía dương hơn.
Trong dung dịch nước, sự hấp phụ đặc biệt chỉ xảy ra ở lân cận Ez, còn ở xa Ez thì các phân tử dung môi bị hút mạnh đến nỗi khó tách chúng ra khỏi bề mặt.

# data[].attributes.headline
Tuần 3. Ảnh hưởng của sự hấp phụ phân tử trung hòa đến dạng của đường cong điện mao quản

# data[].attributes.subject
Tuần 3. Ảnh hưởng của sự hấp phụ phân tử trung hòa đến dạng của đường cong điện mao quản

# data[].attributes.body
Khi ta cho vào dung dịch chất điện giải trơ những hợp chất hữu cơ ở dạng phân tử trung hòa thì sức căng bề mặt cũng hạ thấp xuống. Sự hạ thấp sức căng bề mặt do hấp phụ các chất hữu cơ loại này  thường xảy ra ở điện thế điểm không tích điện hoặc bề mặt tích điện yếu. Khi bề mặt tích điện âm hay dương mạnh, các chất trung hòa bị nhả hấp phụ và đường cong mao quản của dung dịch sạch và dung dịch có chất hoạt động bề mặt trùng nhau.

# data[].attributes.headline
Tuần 3- Hãy tìm hiểu và trình bày ảnh hưởng của sự hấp phụ anion, cation và phân tử trung hoà đến đường cong điện mao quản

# data[].attributes.subject
Tuần 3- Hãy tìm hiểu và trình bày ảnh hưởng của sự hấp phụ anion, cation và phân tử trung hoà đến đường cong điện mao quản

# data[].attributes.body
Đường cong mao quản khi có sự hấp thụ cation
- Khi hấp thụ các cation thì Ez dịch chuyển về hướng dương hơn
- Các cation vô cơ hấp thụ yếu nhưng các cation hữu cơ hấp thụ mạnh trên bề mặt thủy ngân
Ví dụ: Các caation (CH3)4N+, (C2H5)4N+, (C4H9)4N+

# data[].attributes.headline
Tuần 3: tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện

# data[].attributes.subject
Tuần 3: tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện

# data[].attributes.body
Đường cong mô tả sự phụ thuộc điện thế vào điện lượng truyền cho điện cực gọi là đường cong nạp điện. Ở đoạn I bề mặt điện cực có các nguyên tử hydro hấp phụ nên gọi là đoạn Hydro. Trong đoạn này điện lượng đưa vào sẽ vừa dùng để nạp lớp kép, vừa để ion hóa hydro bị hấp phụ. Đoạn II gọi là đoạn lớp điện tích kép. Đoạn này điện thế điện cực thay đổi rất nhanh theo điện lượng. Trong đoạn này không còn nguyên tử hydro hấp phụ nữa, toàn bộ điện lượng đưa vào chỉ để nạp lớp kép. Đoạn III gọi là đoạn oxy ( oxy bị hấp phụ )

# data[].attributes.headline
Tuần 4. Tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện 

# data[].attributes.subject
Tuần 4. Tóm tắt phương pháp đường cong nạp điện 

# data[].attributes.body
- Đường cong mô tả sự phụ thuộc điện thế vào điện lượng truyền cho điện cực gọi là đương cong nạp điện
- Trên đường có 3 đoạn khác nhau:
- Đoạn I: bề mặt điện cực có các nguyên tử hydro hấp phụ nên gọi là đoạn hydro. Ở đây điện lượng đưa vào sẽ vừa dùng để nạp lớp kép, vừa để ion hóa hydro bị hấp phụ

- Đoạn II gọi là đoạn lớp điện tích kép. Đoạn này điện thế điện cực thay đổi rất nhanh theo điện lượng. Trong đoạn này trên bề mặt điện cực thực tế không còn các nguyên tử hydro hấp phụ nữa và toàn bộ điện lượng đưa vào chi dùng để nạp lớp kép

- Đoạn III thường gọi là đoạn oxy (oxy bị hấp phụ). sự hấp phụ oxy thì không thuận nghịch

# data[].attributes.body
1.1. GIỚI THIỆU

Điện hóa học là nhánh của hóa học liên quan đến mối tương quan của các hiệu ứng điện và hóa học. Một phần lớn của lĩnh vực này liên quan đến việc nghiên cứu những thay đổi hóa học gây ra bởi sự đi qua của dòng điện và sản xuất năng lượng điện bằng các phản ứng hóa học. Trên thực tế, lĩnh vực điện hóa bao gồm một loạt các hiện tượng khác nhau (ví dụ: điện di và ăn mòn), các thiết bị (màn hình điện từ, cảm biến phân tích điện, pin và pin nhiên liệu) và công nghệ (mạ điện kim loại và sản xuất nhôm và clo quy mô lớn). Trong khi các nguyên tắc cơ bản của điện hóa được thảo luận trong văn bản này áp dụng cho tất cả những điều này, trọng tâm chính ở đây là áp dụng các phương pháp điện hóa vào nghiên cứu các hệ thống hóa học. Các nhà khoa học thực hiện các phép đo điện hóa trên các hệ thống hóa học vì nhiều lý do. Họ có thể quan tâm đến việc thu thập dữ liệu nhiệt động lực học về một phản ứng. Họ có thể muốn tạo ra một chất trung gian không ổn định như ion gốc và nghiên cứu tốc độ phân rã hoặc tính chất quang phổ của nó. Họ có thể tìm cách phân tích một giải pháp cho một lượng nhỏ các ion kim loại hoặc các loài hữu cơ. Trong những ví dụ này, các phương pháp điện hóa được sử dụng làm công cụ trong nghiên cứu các hệ thống hóa học theo cách mà các phương pháp quang phổ thường được áp dụng. Ngoài ra còn có các cuộc điều tra trong đó các tính chất điện hóa của chính các hệ thống là mối quan tâm chính, ví dụ, trong việc thiết kế một nguồn năng lượng mới hoặc cho điện tương của một số sản phẩm. Nhiều phương pháp điện hóa đã được đưa ra. Ứng dụng của họ đòi hỏi sự hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện cực và tính chất điện của các giao diện giải pháp điện cực. Trong chương này, các thuật ngữ và khái niệm được sử dụng trong việc mô tả các phản ứng điện cực được giới thiệu. Ngoài ra, trước khi bắt tay vào xem xét chi tiết các phương pháp nghiên cứu các quá trình điện cực và các giải pháp nghiêm ngặt của các phương trình toán học chi phối chúng, chúng tôi sẽ xem xét các phương pháp điều trị gần đúng của một số loại phản ứng điện cực khác nhau để minh họa các tính năng chính của chúng. Các khái niệm và phương pháp điều trị được mô tả ở đây sẽ được xem xét một cách đầy đủ và nghiêm ngặt hơn trong các chương sau.

# data[].attributes.body
Chương 1: Giới thiệu và tổng quan về quy trình điện cực

1.1 Giới thiệu

Điện hóa học là 1 nhánh của hóa học quan tâm đến quan hệ của điện và các ảnh hưởng của hóa học. Một phần lớn của lĩnh vực này nghiên cứu về những thay đổi về mặt hóa học gây ra bởisự đi qua của 1 dòng điện và sự sản xuất của năng lượng điện bằng các phản ứng hóa học. Trên thực tế, điện hóa học bao gồm một mảng lớn về hiện tượng khác( ví dụ điện di và sự  ăn mòn), những thiết bị( màn hình điện sắc, cảm biến phân tích điện, pin, pin nhiên liệu). và những công nghệ ( mạ điện của kim loại vàsự sản xuất quy mô lớn nhôm và clo). Trong khi đó những nguyên tắc cơ bản của điện hóa học được bàn luận trong văn bản này ứng dụng cho tất cả những điều trên, sự nhấn mạnh chính ở đây là sự ứng dụng của phương pháp điện hóa tới hệ thống hóa chất.

Những nhà khoa học thực hiện những phép đo lường điện hóa vào hệ thống hóa chất vì nhiều lý do. Họ có thể hứng thú với việc thu thập dữ liệu nhiệt động lực học về một phản ứng. họ có thể muốn tạo ra một chất trung gian không ổn định như một ion căn bản và nghiên cứu tỷ lệ thối rữa của nó hoặc tính chất quang phổ của nó. Họ có thể tìm kiếm để phân tích một giải pháp cho một lượng nhỏ ion kim loại hoặc các loài tự nhiên. Trong nhữngví dụ này phương pháp điện hóa được sử dụng như công cụ vào sự nghiên cứu của hệ thống hóa chất như cái cách phương pháp quang phổ thường được áp dụng. Cũng có những cuộc nghiên cứu chỉ ra rằng bản thân những đặc tính điện hóa của những hệ thống là sự quan tâm chính, ví dụ trong thiết kế của một nguồnnăng lượng mới cho sự tổng hợp điện của một vài sản phẩm. Nhiều phương pháp điện hóa đã được phát minh. Ứng dụng của chúng yêu cầu một sự hiểu biết về những nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện cực và tính chất điện của dung dịch điện cực trên mặt đất.

Ở chương này, những thuật ngữ và khái niệm được sử dụng để miêu tả những phản ứng điện cực sẽ được giới thiệu. Ngoài ra, trước khi bắt tay vào một sự xem xét chi tiết những phương pháp vào nghiên cứu quy trình điện cực và những phương pháp khắt khe của các phương trình toán học chi phối chúng,  chúngta sẽ xem xét những phương pháp điều trị phù hợp của vài loại phản ứng điện tử để minh họa các chức năng chính của chúng. Những khái niệm và phương pháp điều trị được miêu tả đây sẽđược trình bày ở đây sẽ được xem xét một cách kỹ lưỡng và khắt khe hơn ở những chương sau.

# data[].attributes.body
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ĐIỆN TỬ
1.1 GIỚI THIỆU
Điện hóa học là một nhánh của hóa học liên quan đến mối tương quan của điện và các hiệu ứng hóa học. Một phần lớn của lĩnh vực này liên quan đến việc nghiên cứu các thay đổi hóa học do dòng điện đi qua và sự sản sinh ra dòng điện do các phản ứng hóa học gây ra. Trên thực tế, lĩnh vực điện hóa học bao gồm một loạt các hiện tượng khác nhau (ví dụ: điện di và ăn mòn), các thiết bị (màn hình điện sắc, cảm biến phân tích điện, pin và pin nhiên liệu) và công nghệ (mạ điện của kim loại và sản xuất nhôm và clo trên quy mô lớn). Trong khi các nguyên tắc cơ bản của điện hóa học được thảo luận trong văn bản này áp dụng cho tất cả các nguyên tắc này, thì điểm nhấn chính ở đây là việc áp dụng các phương pháp điện hóa để nghiên cứu các hệ thống hóa học.

Các nhà khoa học thực hiện các phép đo điện hóa trên các hệ thống hóa học cho nhiều loại khác nhau. Họ có thể quan tâm đến việc thu thập dữ liệu nhiệt động lực học về một phản ứng. Họ có thể muốn tạo ra chất trung gian không ổn định như ion gốc và nghiên cứu tốc độ ngày hoặc các đặc tính quang phổ của nó. Họ có thể tìm cách phân tích một giải pháp để tìm lượng vết của các ion kim loại hoặc các chất hữu cơ. Trong những ví dụ này, các phương pháp điện hóa được sử dụng như một công cụ trong việc nghiên cứu các hệ thống hóa học giống như cách mà các phương pháp quang phổ thường được áp dụng. Ngoài ra còn có các nghiên cứu trong đó các đặc tính điện hóa của bản thân các hệ thống được quan tâm hàng đầu, ví dụ, trong việc chỉ định một nguồn điện mới hoặc cho quá trình tổng hợp điện của một số sản phẩm. Nhiều phương pháp điện hóa đã được phát minh ra. Ứng dụng của chúng đòi hỏi sự hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện cực và các tính chất điện của dung dịch điện cực trong bề mặt.

Trong chương này, các thuật ngữ và khái niệm được sử dụng để mô tả các phản ứng điện cực sẽ được giới thiệu. Ngoài ra, trước khi bắt tay vào xem xét chi tiết các phương pháp nghiên cứu các quá trình điện cực và các giải pháp nghiêm ngặt của các cân bằng toán học chi phối chúng, chúng ta sẽ xem xét các phương pháp xử lý gần đúng của một số dạng phản ứng điện cực khác nhau để minh họa các tính năng chính của chúng. Các khái niệm và cách xử lý được mô tả ở đây sẽ được xem xét một cách đầy đủ và chặt chẽ hơn trong các chương sau.

# data[].attributes.body
Chương 1: GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ĐIỆN TỬ

1.1.         Giới thiệu

Điện hóa học là một nhánh của hóa học liên quan đến mối tương quan của các hiệu ứng điện và hóa học. Một phần lớn của lĩnh vực này liên quan đến việc nghiên cứu những thay đổi hóa học gây ra bởi sự di chuyển của dòng điện và sản xuất năng lượng điện bằng các phản ứng hóa học. Trên thực tế, lĩnh vực điện hóa học bao gồm một loạt các hiện tượng khác nhau (ví dụ: điện di và ăn mòn), thiết bị (màn hình điện sắc, cảm biến phân tích điện, pin và pin nhiên liệu) và công nghệ (mạ điện kim loại và sản xuất quy mô lớn nhôm và clo). Mặc dù các nguyên tắc cơ bản của điện hóa học được thảo luận trong văn bản này áp dụng cho tất cả những điều này, nhưng điểm nhấn chính ở đây là việc áp dụng các phương pháp điện hóa học để nghiên cứu các hệ thống hóa học.

Các nhà khoa học thực hiện các phép đo điện hóa trên các hệ thống hóa học vì nhiều lý do. Họ có thể quan tâm đến việc thu thập dữ liệu nhiệt động học về một phản ứng. Họ có thể muốn tạo ra một chất trung gian không ổn định chẳng hạn như một ion gốc và nghiên cứu tốc độ phân rã hoặc các đặc tính quang phổ của nó. Họ có thể tìm cách phân tích một dung dịch để tìm lượng vết của các ion kim loại hoặc các chất hữu cơ. Trong những ví dụ này, các phương pháp điện hóa được sử dụng như một công cụ trong việc nghiên cứu các hệ thống hóa học giống như cách mà các phương pháp quang phổ thường được áp dụng. Cũng có những nghiên cứu trong đó các đặc tính điện hóa của bản thân các hệ thống được quan tâm hàng đầu, ví dụ, trong việc thiết kế một nguồn điện mới hoặc cho quá trình tổng hợp điện của một số sản phẩm. Nhiều phương pháp điện hóa đã được phát minh. Ứng dụng của chúng đòi hỏi sự hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện cực và các tính chất điện của bề mặt dung dịch điện cực.

Trong chương này, các thuật ngữ và khái niệm được sử dụng để mô tả các phản ứng điện cực được giới thiệu. Ngoài ra, trước khi bắt tay vào xem xét chi tiết các phương pháp nghiên cứu các quá trình điện cực và các giải pháp nghiêm ngặt của các phương trình toán học chi phối chúng, chúng ta sẽ xem xét các phương pháp xử lý gần đúng của một số loại phản ứng điện cực khác nhau để minh họa các tính năng chính của chúng. Các khái niệm và phương pháp xử lí được mô tả ở đây sẽ được xem xét một cách đầy đủ và chặt chẽ hơn trong các chương sau.

# data[].attributes.body
Điện hóa học là một nhánh của hóa học liên quan đến mối tương quan của điện và các hiệu ứng hóa học. Một phần lớn của lĩnh vực này liên quan đến việc nghiên cứu các thay đổi hóa học do dòng điện đi qua và sự sản sinh ra dòng điện do các phản ứng hóa học gây ra. Trên thực tế, lĩnh vực điện hóa học bao gồm một loạt các hiện tượng khác nhau (ví dụ: điện di và ăn mòn), các thiết bị (màn hình điện sắc, cảm biến phân tích điện, pin và tế bào nhiên liệu) và công nghệ (mạ điện của kim loại và sản xuất nhôm và clo trên quy mô lớn). Mặc dù các nguyên tắc cơ bản của điện hóa được thảo luận trong văn bản này áp dụng cho tất cả những điều này, nhưng điểm nhấn chính ở đây là việc áp dụng các phương pháp điện hóa để nghiên cứu các hệ thống hóa học.

Các nhà khoa học thực hiện các phép đo điện hóa trên các hệ thống hóa học cho nhiều loại hạt khác nhau. Họ có thể quan tâm đến việc thu thập dữ liệu nhiệt động lực học về một phản ứng. Họ có thể muốn tạo ra chất trung gian không ổn định như ion gốc và nghiên cứu tốc độ ngày hoặc các đặc tính quang phổ của nó. Họ có thể tìm cách phân tích một giải pháp để tìm lượng vết của các ion kim loại hoặc các chất hữu cơ. Trong những ví dụ này, các phương pháp điện hóa được sử dụng như một công cụ trong việc nghiên cứu các hệ thống hóa học giống như cách mà các phương pháp quang phổ thường được áp dụng. Cũng có những nghiên cứu trong đó các đặc tính điện của chính các hệ thống được quan tâm hàng đầu, ví dụ, trong việc chỉ định một nguồn điện mới hoặc cho quá trình tổng hợp điện của một số sản phẩm. Nhiều phương pháp điện hóa đã được phát minh ra. Ứng dụng của chúng đòi hỏi sự hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện cực và các tính chất điện của bề mặt dung dịch điện cực.

Trong chương này, các thuật ngữ và khái niệm được sử dụng để mô tả các phản ứng điện cực sẽ được giới thiệu. Ngoài ra, trước khi bắt tay vào việc xem xét chi tiết các phương pháp nghiên cứu về các quá trình điện cực và các giải pháp nghiêm ngặt của các cân bằng toán học chi phối chúng, chúng tôi sẽ xem xét các phương pháp giải quyết gần đúng  của một số dạng phản ứng điện cực khác nhau để minh họa các tinh năng chính của chúng. Các khái niệm và cách xử lý được mô tả ở đây sẽ được xem xét một cách đầy đủ và chặt chẽ hơn trong các chương sau.

# data[].attributes.body
1.2.1 Điện cực phân cực lý tưởng

Một điện cực mà tại đó không có sự chuyển giao điện tích nào có thể xảy ra qua mặt phân cách kim loại-dung dịch, không có điện thế do nguồn điện áp bên ngoài áp đặt, được gọi là điện cực lý tưởng phân cực (hoặc phân cực lý tưởng) (IPE). Trong khi không có điện cực thực nào có thể hoạt động như một IPE trên toàn bộ dải điện thế có sẵn trong một dung dịch, một số hệ thống giải pháp điện cực có thể tiếp cận độ phân cực lý tưởng trên phạm vi thế giới hạn. Ví dụ, một điện cực thủy ngân tiếp xúc với dung dịch kali clorua đã khử muối sẽ tiếp cận hoạt động của IPE trên một dải điện thế rộng khoảng 2 V. Ở điện thế đủ dương, thủy ngân có thể bị oxy hóa trong phản ứng chuyển điện tích:

Hg  + СГ -> |Hg2Cl2  + e        (ở ~  +0.25 V vs. NHE)

và ở điện thế rất âm, K + có thể bị giảm:

K+  + e    K(Hg)        (ở~ -2.1 V vs. NHE)

Trong dải điện thế giữa các quá trình này, các phản ứng chuyển điện tích là không đáng kể. Sự khử nước:

H2O  + e -> |H2  + OH"

là có thể xảy ra về mặt nhiệt động lực học, nhưng xảy ra với tốc độ rất thấp trên bề mặt thủy ngân trừ khi đạt đến điện thế âm. Do đó, dòng điện xa duy nhất chạy trong hệ thống lại này là do các phản ứng truyền điện tích của các tạp chất dạng vết (ví dụ, các ion kim loại, oxy và các loại tổ chức), và dòng điện này khá nhỏ trong các hệ thống sạch. Một điện cực khác hoạt động như một IPE là một bề mặt vàng chứa một lớp đơn lớp alkan thiol tự lắp ráp được hấp phụ (xem Phần 14.5.2)

1.2.2 Điện dung và điện tích của điện cực

Vì điện tích không thể vượt qua bề mặt IPE khi điện thế trên nó bị thay đổi, nên hoạt động của bề mặt dung dịch điện cực tương tự như hoạt động của tụ điện. Tụ điện là một phần tử mạch điện được cấu tạo bởi hai tấm kim loại ngăn cách nhau bằng chất điện môi (Hình 1.2.1a). Hoạt động của nó được điều chỉnh bởi phương trình:

q/E=C

(a) 1 tụ điện

(b)  Nạp tụ điện bằng pin

Bề mặt dung dịch kim loại như một tụ điện có điện tích trên kim loại, qM, (a) âm và (b) dương.

trong đó q là điện tích lưu trên tụ điện (tính bằng coulombs, С), Е là điện thế trên tụ điện (tính bằng vôn, V) và С là điện dung (tính bằng farads, F). Khi đặt một điện thế qua tụ điện, điện tích sẽ tích tụ trên các tấm kim loại của nó cho đến khi q thỏa mãn phương trình 1.2.4. Trong quá trình nạp này, một dòng điện (được gọi là dòng nạp) sẽ chạy qua. Sự phóng điện trên tụ điện bao gồm sự dư thừa electron trên một bản và sự thiếu hụt electron trên tấm kia (Hình 1.2.1b). Ví dụ, nếu một pin 2 V được đặt trên một tụ điện 10 µF, dòng điện sẽ chạy cho đến khi 20  µС tích tụ trên các bản tụ điện. Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào điện trở trong mạch (xem thêm Phần 1.2.4).

Tại một điện thế nhất định, sẽ tồn tại điện tích trên điện cực kim loại, qM và điện tích trong dung dịch, qS (Hình 1.2.2). Việc điện tích trên kim loại là âm hay dương đối với dung dịch phụ thuộc vào điện thế trên mặt phân cách và thành phần của dung dịch. Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, qM =-qs.(Trong một bố trí thí nghiệm thực tế, sẽ phải xem xét hai điện cực kim loại và do đó là hai mặt phân cách; chúng tôi tập trung sự chú ý ở đây vào một trong những cái này và bỏ qua những gì xảy ra ở cái kia.) Điện tích trên kim loại, qM, thể hiện sự dư hoặc thiếu electron và cư trú ở một lớp rất mỏng (<0,1 A) trên bề mặt kim loại. Điện tích trong dung dịch, qs, được tạo thành từ lượng dư của cation hoặc anion ở vùng lân cận bề mặt điện cực. Các điện tích qM và qS thường được chia cho diện tích điện cực và được biểu thị dưới dạng mật độ điện tích, như là, (σM = qM / A, thường được cho trong  µС /cm².
Toàn bộ dãy các mang điện và các lưỡng cực có gốc xoắn tồn tại ở mặt phân cách kim loại-dung dịch được gọi là lớp kép điện (mặc dù cấu trúc của nó chỉ rất lỏng lẻo giống với hai lớp tích điện, như chúng ta sẽ thấy trong Phần 1.2.3). Tại một điện thế nhất định, bề mặt dung dịch điện cực được đặc trưng bởi điện dung lớp kép, C <j, thường nằm trong khoảng từ 10 đến 40 µ F/ cm2. Tuy nhiên, không giống như các tụ điện thực, có điện dung không phụ thuộc vào điện áp trên chúng, Q thường là một hàm của điện thế.

# data[].attributes.body
2. Thuyết Gouy-Chapman
Ưu điểm:
-  Giải thích được nguyên nhân xuất hiện của thế điện động học
-  Nồng độ chất điện ly cao lớp kép bò nén lại
-  Thuyết cho phép tính được bề  mặt dày của lớp khuyếch  tán , mật độ điện tích , điện dung
Nhược điểm:
- Không chú ý đến kích thước ion , do đó điện dung tính được sẽ rất lớn so với thực tế
- Không giải thích được hiện tượng đổi dấu trên bề mặt do không đề cập đến khả năng hấp phụ các ion
Thuyết Gouy-chapman cho thấy điện dung của lớp kép phụ thuộc vào nồng độ chất điện giải và điện thế điện cực mà thuyết Helmholtz không giải thích được.

# data[].attributes.attachment_caption
a) Mẫu Stern không có hấp phụ b) Mẫu Stern có sự hấp phụ đặc biệt anion

# data[].attributes.body
Thuyết Stern
Lớp điện tích kép có 2 lớp:
+ Lớp dày đặc: nằm giữa mặt phẳng điện cực và mặt phẳng tiếp cận cực đại. Gọi là lớp Helmholtz hay là lớp bên trong.
+ Lớp khuyếch tán: lớp này trải rộng từ mặt phẳng tiếp cận cực đại vào sâu trong dung dịch
Ưu điểm:
- Giải thích được hiện tượng đổi dấu điện của hạt keo khi thêm vào chất điện ly có ion ngược dấu.
Nhược điểm:
- Khi không có sự hấp phụ đặc biệt thì tất cả các ion đều như nhau và đều nằm trong lớp khuyếch tán, như vậy điện tích của lóp dày đặc phải khác 0 nhưng thực tế lại bằng 0

# data[].attributes.body
Điện hóa  là một nhanh của hóa học liên quan đến mối tương quan của điện và các hiệu ứng hóa học. Một phần lớn lĩnh vực này liên quan đến việc nghiên cứu các thay đổi hóa học do dòng điện đi qua và sự sản sinh ra dòng điện do các phản ứng hóa học gây ra. Trên thực tế, lĩnh vực điện hóa học bao gồm một loạt các hiện tượng khác nhau (ví dụ: điện di và ăn mòn), các thiết bị (màn hình điện sắc, cảm biến phân tích điện, pin và tế bào nhiên liệu) và công nghệ (mạ điện của kim loại và sản xuất nhôm và Clo trên quy mô lớn). Mặc dù các nguyên tắc cơ bản của điện hóa được thảo luận trong văn bản này áp dụng cho tất cả những điều này, nhưng điểm nhấn chính ở đây là việc áp dụng các phương pháp điện hóa để nghiên cứu các hệ thống hóa học.

Các nhà khoa học thực hiện các phép đo điện hóa trên các hệ thống hóa học cho nhiều loại hạt khác nhau. Họ có thể quan tâm đến việc thu nhập dữ liệu nhiệt động lực học về một phản ứng. Họ có thể muốn tạo ra chất trung gian không ổn định như ion gốc và nghiên cứu tốc đọ ngày hoặc các đặc tính quang phổ của nó. Họ có thể tìm cách phân tích một giải pháp để tìm lượng vết của các ion kim loại hoặc các chất hữu cơ.Trong những ví dụ này, các phương pháp điện hóa được sử dụng như một công cụ trong việc nghiên cứu các hệ thống hóa học giống như cách mà các phương pháp quang phổ thường được áp dụng. Cũng có những nghiện cứu trong đó các đặc tính điện của chính các hệ thống được quan tâm hàng đầu, ví dụ, trong việc chỉ định một nguồn điện mới hoặc cho quá trình tổng hợp điện của một số sản phẩm. Nhiều phương pháp điện hóa đã được phát minh ra. Ứng dụng của chúng đòi hỏi sự hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện cực và các tính chất điện của bề mặt dung dịch điện cực.

Trong chương này, các thuật ngữ và khái niệm được sử dụng để mô tả các phản ứng điện cực sẽ được giới thiệu. Ngoài ra, trước khi bắt tay vào việc xem xét chi tiết các phương pháp nghiên cứu về các quá trình điện cực và các giải pháp nghiêm ngặt của các cân bằng toán học chi phối chúng, chúng tôi sẽ xem xét các phương pháp giải quyết gần đúng  của một số dạng phản ứng điện cực khác nhau để minh họa các tinh năng chính của chúng. Các khái niệm và cách xử lý được mô tả ở đây sẽ được xem xét một cách đầy đủ và chặt chẽ hơn trong các chương sau.

# data[].attributes.body
Làm slide+ Thuyết trình
Trao đổi với nhóm để hoàn thành nội dung slide và thuyết trình

# data[].attributes.body
1. Thuyết Helmholtz: đưa ra mô hình tụ điện phẳng để mô tả ranh giới giữa điện cực và dung dịch (lớp điện kép)
Theo thuyết Helmholtz, các ion ngược dấu bị hút mạnh về lớp điện tích trên bề mặt kim loại, vì vậy lớp kép là tụ điện phẳng hoàn chỉnh được tạo thành từ hai bản điện tích trái dấu
- Khoảng cách giữa hai bản rất bé, xấp xỉ đường kính phân tử nước
- Thế trong lớp kép thay đổi tuyến tính từ bản điện tích này sang bản điện tích khác
* Nhược điểm:  không giải thích các hiện tượng sau:
+ Điện dung của lớp điện tích kép phụ thuộc vào nồng độ chất điện ly và điện thế điện cực.

+ Có tồn tại một điện thế động nhỏ hơn ϕM và trái dấu với ϕM (thừa nhận điện thế ϕs của dung dịch bằng 0 nên ϕM = ϕM - ϕs)
---> không giải thích được trong thực tế điên dung C và mật độ điện tích q phụ thuộc vào nồng độ dung dịch và thế ϕ
---> thuyết Helmholtz chỉ gần đúng vì chuyển động nhiệt không cho phép các ion trái dấu phân bố một cách cứng nhắc với nhau

# data[].attributes.body
Thuyết Grahame:

- Ưu điểm:
+ cho phép tính được đường cong điện dung vi phân của một dung dịch có thành phần bất kì
+ áp dụng được cho dung dịch không chứa chất hoạt động bề mặt có thể hấp phụ trên bề mặt điện cực
- Nhược điểm:
+ Khi chuyển các ion vào trong dung dịch phải tốn một năng  lượng để thắng công hấp phụ đặc biệt của điện cực với ion
+ Khi chuyển ion từ dung dịch vào mặt phẳng Helmholtz bên trong phải tốn một công khử vỏ hydrat

Thuyết Grahame
Giả thuyết 1: Khi không có hấp phụ đặc biệt các ion thì q₁=0, do đó qd/c = -q2
Grahame đưa ra khái niệm hai mặt phẳng tiếp cận cực đại

Giả thuyết 2: Khi không có sự hấp thụ đặc biệt, điện dung của lớp dày đặc chỉ phụ thuộc vào diện tích của bề mặt điện cực mà không phụ thuộc vào nồng độ chất điện giải: C1 = f(q)
Grahame chứng minh được rằng nếu như không có sự hấp phụ đặc biệt thì qM = -q₂ và lớp kép coi như hai tụ điện mắc nối tiếp
1/C = 1/C1 + 1/C2

# data[].attributes.body
Nó có thể thực hiện hơn 6000 chu kỳ sạc, có thể kéo dài hơn 3 triệu dặm. Cuộc cách mạng về acquy này sẽ thay đổi ngành công nghiệp ô tô và ngành năng lượng (tiện ích lớn) mãi mãi. Những loại acquy này sẽ cho phép các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn và năng lượng sạch.
acquy Lithium mang lại hiệu suất hoạt động trên 90%, cho tốc độ sạc nhanh và giảm tải cho bộ phận nạp điện của thiết bị điện khi sử dụng. Độ bền của acquy Lithium có thể kéo dài đến 4 - 5 năm

# data[].attributes.body
Acquy Lithium thường được dùng cho các thiết bị điện di động như điện thoại, máy chụp hình, máy chơi game, máy tính,… Không những thế, loại acquy này đang được chú trọng phát triển trong quân đội, các ứng dụng của phương tiện di chuyển chạy bằng điện (như xe đạp điện, xe máy điện,…) và kĩ thuật hàng không.
Tăng tốc từ 0 lên 100km/h trong 4 giây

# data[].attributes.body
Acquy Lithium-ion an toàn đến từng “tế bào”, ít có khả năng gây cháy nổ hơn xăng, dầu. Đối với những dòng xe xăng, dầu vẫn liên tục diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu trong xilanh của động cơ, tạo ra nguồn cơ năng cho toàn bộ xe. Ngược lại, đối với năng lượng của xe điện từ acquy, trong quá trình xe hoạt động hoàn toàn không diễn ra quá trình đốt cháy, nhờ vậy có thể loại bỏ được tối đa nguy cơ gây cháy nổ.Acquy Lithium ion được nghiên cứu và phát triển nghiêm ngặt, có khả năng chịu đựng được môi trường khắc nghiệt tốt. acquy Lithium có khả năng chống bụi, va đập và chống nước tốt. acquy có khả năng chịu nhiệt trung bình từ -20 độ đến 45 độ.

# data[].attributes.body
Loại acquy này sử dụng điện cực - được làm từ các hợp chất có cấu trúc tinh thể dạng lớp. Khi acquy đang trong trạng thái nạp và phóng, thì các ion Li sẽ xâm nhập, điền đầy khoảng trống giữa các lớp này. Chính vì thế mà phản ứng hóa học xảy ra và cung cấp năng lượng cho thiết bị hoạt động.

Trong quá trình nạp, các ion Li chuyển động từ cực dương sang cực âm.

Trong quá trình phóng (gọi là quá trình sử dụng), các ion Li chuyển động từ cực âm sang cực dương.

# data[].attributes.body
Sau khi so sánh về các yếu tố giữa pin Lithium và ắc quy chì, chúng ta thấy rằng việc sử dụng Acquy Lithium có nhiều ưu điểm và dĩ nhiên độ bền của loại acquy này cao hơn ắc quy chì rất nhiều.

Acquy Lithium mang lại hiệu suất hoạt động trên 90%, cho tốc độ sạc nhanh và giảm tải cho bộ phận nạp điện của thiết bị điện khi sử dụng. Độ bền của acquy Lithium có thể kéo dài đến 4 - 5 năm, trong khi ắc quy chì chỉ khoảng 1 năm.

# data[].attributes.body
Thuyết Gooy và Chapman
-Theo gouy và chapman các ion vốn có các chuyển động nhiệt tự do, mặt khác các ion cùng dấu sẽ đẩy nhau nên cấu tạo ohaanf điện tích nằm ở dung dịch không dày đặc như ở lớp điện tích của hemlhomz
- Thuyết Gouy- chapman se cho biết sự phụ thuộc của lớp kép vào nông độ chất ddienj giải va điện thế điện cực mà thueyets helmholtz không làm được

Uu điểm :
+ giải thích được nguyên nhân xuất hiện của thế điện động học
+ nồng độ chất điện ly cao lớp kép bò nén lại
+ thuyết cho phép tính được bề  mặt dày của lớp khuyeechs tán , mật độ điện tích , điện dung
Nhược điểm : Bỏ qua kích thước ion nên điện dung tích được rất lớn do với thực tế