МЕХАНІЗМ РЕАКЦІЙ ЕЛЕКТРОННОГО ПЕРЕНОСУ НА МІЖФАЗОВІЙ МЕЖІ ЕЛЕКТРОД-РОЗТОП

Abstract

В роботі проведено квантово-хімічний розрахунок реакцій чотирьохелектронного переносу заряду з поверхні електроду на електрохімічно активні комплекси ніобієта танталовмісних розтопів. Розглянуто можливість переносу 4-х електронів як в одну стадію, так і постадійного. Виявлено, що для чистих гептафтороніобатів та гептафотортанталатів вигідним є постадійний механізм переносу електронів, тобто по одному електрону, а для електрохімічно активних комплексів – гептафтороніобатів та гептафотортанталатів літію, кальцію і магнію, пріоритетним є одностадійний перенос заряду, поряд з можливістю реалізації постадійного процесу. Вперше було включено до такого розгляду температурний фактор середовища, в якому перебігають процеси електровідновлення. У рамках квантово-механічної теорії елементарного акту переносу заряду в полярних і неполярних середовищах з застосуванням сучасних квантово-хімічних методів розрахунку досліджено гетерогенні реакції переносу електрона, що супроводжуються суттєвою перебудовою густини заряду реагуючих частинок. В даній роботі перенос електрона представлено як квантовий перехід між двома поверхнями потенціальної енергії з певним електронним станом на прикладі кептафотороніобата літію та розраховано час життя в перехідному стані цієї частинки у двох альтернативних випадках – при одностадійному переносі заряду та при постадійному. Отримані в цілому результати електрохімічних вимірювань та результати розрахунків геометричних, енергетичних, зарядових характеристик ЕАК та їх інтермедіатів у розтопах дають можливість розширити існуючі уявлення про механізм електродних процесів, дозволяючи зробити висновок про те, що перенос електронів в одну стадію може бути звичайною стадією в електродних реакціях і завжди розглядатися як один із варіантів при аналізі механізмів електродних процесів (за умови, що частка не виходить із каналу реакції).