Determinación de parámetros cinéticos de la reacción del electrodo de hidrógeno en rodio utilizando microelectrodos

H.L. BONAZZA; J.L. FERNANDEZ; M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

AAIFQ

El objetivo del presente trabajo es efectuar la determinación del conjunto completo de parámetros cinéticos elementales de la reaccion del electrodo de hidrogeno sobre rodio, en condiciones de altas velocidades de transferencia de masa (utilizando microelectrodos) y mediante un análisis riguroso del mecanismo de Volmer-Heyrovsky-Tafel (VHT) en estado estacionario. Se fabricaron microelectrodos de oro con geometría de disco sobre los que se efectuó la electrodeposición potenciostática de una película de rodio desde solución de RhCl3 2 mM en H2SO4 0,5 M a -0,05 V vs. ECS durante 5 min. El área real de los mismos fue estimada por stripping de CO, resultando factores de rugosidad entre 3 y 25. El estudio de la HER se efectuó sobre los mismos mediante curvas de polarización densidad de corriente (j) vs. potencial (E) en H2SO4 0,5 M saturado con H2, y mediante mediciones de la resistencia de polarización (Rp). Se obtuvieron las curvas j(E) medidas en microelectrodos de diferentes radios y se efectuaron los respectivos ajustes con las ecuaciones correspondientes al mecanismo de VHT. También, a partir de la dependencia de Rp con la corriente límite difusional se obtuvo el valor de la resistencia de polarización activada, la cual es similar a la calculada con los parámetros cinéticos determinados. De estos ajustes se obtuvieron los parámetros cinéticos elementales, los que evidencian que la etapa de Volmer (electro-adsorción de H) es mucho más lenta en Rh que en otros metales nobles como Pt. Asimismo, se desprende que la etapa de Tafel (adsorción química de H desde H2) ocurriría en dirección opuesta a la de la reacción global.