Reacción de evolución de hidrógeno sobre microelectrodos - Análisis del efecto de la difusión de H+ e H2 y de la disociación del H2O

M.D. ARCE; J.L. FERNÁNDEZ; M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociacion Argentina de Investigacion Fisicoquimica AAIFQ

La reacción de evolución de hidrógeno (her) puede ser estudiada sobre microelectrodos en condiciones de altas velocidades de transporte de masa. Mediante una adecuada selección de la concentración de H+ y del tamaño del microelectrodo se logra una rápida evacuación del H2(dis) superficial, evitando la formación de burbujas y permitiendo extender el análisis de las respuestas densidad de corriente vs. sobrepotencial a valores más catódicos. Este trabajo realiza un análisis cinético de la her operando a través del mecanismo de Volmer-Heyrovsky-Tafel, incluyendo en el modelado teórico la difusión de H+ e H2(dis) y considerando el efecto del equilibrio de disociación del agua. Al resolver sin aproximaciones las ecuaciones cinéticas de la her operando en estado estacionario conjuntamente con las ecuaciones de difusión de H+ y de H2(dis) en el marco de un modelo de difusión lineal, y asumiendo que la reacción de disociación del H2O se encuentra siempre en equilibrio, se obtiene un sistema de ecuaciones que describe la dependencia j vs. E. Este involucra una dependencia implícita del cubrimiento de H(ad) con E, e incluye los parámetros cinéticos de la her (velocidades de reaccion de equilibrio de las etapas de Volmer, Heyrovsky y Tafel, cubrimiento de equilibrio, factor de simetria) y parámetros que caracterizan el transporte de masa como ser la densidad de corriente límite difusional y las difusividades. Se simularon algunas respuestas j vs. E esperables de acuerdo a los parámetros cinéticos de esta reacción sobre Pt.