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思考题
3. 从理论上推导电化学方程式（巴特勒-伏尔摩方程），并说明该理论公式与经验公式的一致性。
答：电化学极化处于稳定状态时，外电流密度必定等于（jj），也就是等于电子转移步骤的净反应速度（即净电
流密度j净）。由于电子转移步骤是控制步骤，因而j净也应是整个电极反应的净反应速度。这样，根据电子转移步骤基本公式，易得稳态电化学极化时电极反应的速度与电极电位之间关系。即j=j净。
将公式 j净= jjj0eFRT0eFRTeFRT 代入上式，则
eFRT（1）
式（1）就是单电子电极反应的稳态电化学方程式，也称巴特勒-伏尔摩方程。若电极反应净速度预用正值表示时，可用jc代表阴极反应速度，用ja表示阳极反应速度，将式（1）分别改写为
jcjjje0FRTceFRTc （2）
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
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FRTFRTjajjj0eaea （3）
当过电位很大时，相当于双曲线函数x值很大，即式（2）中有如下关系eFRTceFRTc可以忽略（2）中右边第二个指数
项，即
Fjcj0eRTc （4）
两边取对数
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2.3RTlogj0F2.3RTjc （5） Fc同理，对于阳极极化为
jaaj0eFRTa （6）
2.3RTja （7） F2.3RTlogj0F式（5）和式（7）即为高过电位时巴特勒-伏尔摩方程近似公式。与电化学极化的经验公式——塔菲尔公式（
ablogj）相比，可看出两者是完全一致的。这表明电
子转移步骤的基本动力学公式和巴特勒-伏尔摩方程的正确性得到了实践的验证。
4. 电化学反应的基本动力学参数有哪些？说明它们的物理意义。
答：传递系数、交换电流密度和电极反应速度常数通常被认为是基本的动力学参数。
传递系数α和β的物理意义是电极电位对还原反应活化能和氧化反应活化能影响的程度。
交换电流密度表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝
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电化学思考课后答案第六章
