Механизм электродных процессов с участием комплексов цинка (II) : Эксперимент и квантово-химический подход

• Автор: Стародубец, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 228 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава I. Литературный обзор. Кинетика и механизм электродных реакций с участием ионов цинка (II) в водных растворах

1.1. Аквакомплексы цинка (И)

1.2. Гидроксокомплексы цинка (И)

1.3. Этилендиаминтетраацетатные комплексы цинка (II)

Глава II. Методы исследования

2.1. Метод вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала

2.2. Метод вращающегося дискового электрода

2.3. Метод снятия поляризационных кривых

2.4. Хронопотенциометрия
2.5. Метод рН-метрического титрования
2.6. Приборы и схемы измерительных установок
2.7. Электроды и электролиты
2.8. Методы квантовой химии
Глава III. Механизм разряда-ионизации цинка в системах, содержащих аквакомплексы цинка (II)
3.1. Электродные процессы в слабокислых растворах, содержащих ионы цинка (II)
3.2. Квантово-химическое обоснование механизма электродных
процессов
Глава IV. Катодные процессы в этилендиаминтетраацетатных растворах, содержащих ионы цинка (II)

4.1. Катодные процессы в этилендиаминтетраацетатных растворах
4.2. Катодное восстановление ионов цинка (II) из растворов, содержащих этилендиаминтетраацетат - ионы
4.3. Влияние концентрации ионов металла на электровосстановление комплексов цинка (II) из растворов, содержащих этилендиаминтетраацетат натрия
4.4. Квантово - химическое обоснование механизма электродных процессов в этилендиаминтетраацетатных растворах, содержащих ионы цинка (II)
4.5. Анодные процессы в электролитах, содержащих этилендиаминтетраацетат - ионы
4.6. Ионизация цинкового электрода в сильнощелочных растворах, содержащих этилендиаминтетраацетат - ионы
Г лава V. Катодное восстановление комплексов цинка (II) из растворов, содержащих циклогександиаминтетрауксусную кислоту
Глава VI. Влияние трис-(оксиметил)аминометана на электродные процессы в растворах, содержащих ионы цинка (II)
6.1 .Исследование комплексообразования в системах 2п(П) -ТРИС -114) и /п (II) - ТРИС - №2Н2ЕЛа - Н
6.2. Катодное восстановление ионов цинка (II) из растворов,
содержащих трис-(оксиметил)аминометан
Выводы
Список литературы

Введение
Актуальность работы. Для современного этапа развития теоретической электрохимии характерна тенденция сочетания феноменологического подхода с более реалистической трактовкой механизма электродных процессов на микроскопическом уровне.
Количественная оценка важнейших кинетических параметров электродных реакций на основе современной квантово-механической теории переноса заряда для систем, имеющих важное практическое значение, сдерживается недостатком информации о молекулярной структуре реакционного слоя. В решении этой проблемы первостепенную роль играет разработка квантово-химических моделей, которые являются связующим звеном между современной теорией переноса заряда и экспериментальными оценками кинетических параметров электродных процессов.
Актуальным аспектом данной работы является сочетание электрохимических методов исследования с квантово-химическими расчетами электронного строения реагентов. Квантово-химическое моделирование межфазной границы электрод/раствор позволяет учесть влияние электронной структуры реагентов и электродной поверхности на протекание электрохимических процессов и создает основу для интерпретации экспериментальных данных на качественно новом уровне.
Объектами изучения выбраны комплексы цинка (II) с лигандами различной природы.

Рис. 1.3.2. Схематическое строение комплекса 2п(2пЕ(Иа) ■пН2() в растворе.
Так как, согласно литературным данным, этилендиаминтетра-ацетатные комплексы цинка (II) имеют достаточно высокие значения константы устойчивости, разряд этих комплексов происходит при значительном перенапряжении. Кроме того, этилендиаминтетрааце-тат - ион и этилендиаминтетраацетатные комплексы способны адсорбироваться на поверхности электрода и, блокируя ее, препятствовать дендритообразованию при осаждении металла. Вследствии этого, реально предположить возможность получения качественных мелкокристаллических покрытий из электролитов, в которые в качестве одного из компонентов входит динатриевая соль этилендиамин-гетрауксусной кислоты (техническое название - трилон Б).
Действительно, авторам [90] удалось получить из этилендиа-минтетраацетатных растворов плотные, гладкие мелкокристаллические осадки голубоватого - серого цвета. Из электролитов, содержащих трилон Б в качестве одного из основных компонентов [91], можно получить цинковые покрытия с микротвердостью, превышающей микротвердость литого цинка. В щелочных электролитах с трилоном Б выход по току составляет 75-95% [92]. Введение небольших количеств динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты в растворы позволяет увеличить область допустимых плот-