Reacción del electrodo de hidrógeno: evaluación del parámetro de interacción de Frumkin

P.M. QUAINO; M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

Termas de Rio Hondo

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

Asoc. Arg. de Investigación Fisicoquímica (AAIFQ)

La reacción del electrodo de hidrógeno (HER) ha sido ampliamente estudiada a partir de las dependencias experimentales obtenidas para la reacción de desprendimiento de hidrogeno (her), esto es el dominio catódico de la HER. Estos resultados permitieron concluir que sobre electrodos metálicos la her se verifica a través del mecanismo de Volmer - Heyrovsky - Tafel. Contrariamente, existen muy pocos estudios cinéticos de la reacción de oxidación de hidrógeno (hor o dominio anódico de la HER) y solo recientemente se ha dado un tratamiento riguroso al mismo. A partir de estos resultados fue posible evaluar los parámetros cinéticos elementales de la HER, encontrándose que los cubrimientos superficiales del intermediario adsorbido son prácticamente nulos (< 10-5) en dichas condiciones. A partir de estos elementos y teniendo en cuenta que el mecanismo de reacción para la HER es único, mas allá de que en determinadas condiciones pueda predominar el proceso anódico o en otras el proceso catódico, el presente trabajo estudia experimentalmente la her para evaluar los parámetros cinéticos involucrados en el proceso de adsorción del intermediario de reacción adsorbido (Had). Precisamente, dado que la her presenta una fuerte dependencia del cubrimiento del Had con el potencial, no es posible describir el comportamiento del mismo mediante un proceso langmuiriano, siendo necesario recurrir  a una descripción del tipo frumkiano.  Para tal fin se estudió la dependencia de estado estacionario de la her en las mismas condiciones experimentales en las que se llevó a cabo el análisis de la hor. Los resultados obtenidos fueron analizados en base a expresiones cinéticas rigurosas que resultan de extender el tratamiento que fuera realizado para las rutas de Volmer-Tafel o Volmer-Heyrovsky bajo condiciones frumkianas a la ocurrencia simultánea de las mismas. De este modo se pudo, a partir de los resultados experimentales de la her, evaluar el parámetro de interacción que caracteriza la adsorción de Frumkin y disponer por primera vez de una descripción cinética completa para el rango de potenciales que abarca simultáneamente los dominios anódico y catódico de la HER sobre electrodos de platino brillante.