如果你也在 怎样代写电化学Electrochemical CHEE541这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。电化学Electrochemical是物理化学的一个分支,涉及电势差(作为一种可测量和定量的现象)和可识别的化学变化之间的关系,电势差是特定化学变化的结果,反之亦然。这些反应涉及电子通过电子传导相(通常是外部电路,但不一定,如无电解镀)在被离子传导和电子绝缘的电解质(或溶液中的离子种类)分开的电极之间移动。
电化学Electrochemical当一个化学反应由电势差驱动时,如在电解中,或者如果电势差由化学反应产生,如在电池或燃料电池中,它被称为电化学反应。与其他化学反应不同的是,在电化学反应中,电子不是直接在原子、离子或分子之间转移,而是通过上述的电子传导电路。这一现象是电化学反应与传统化学反应的区别所在。
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物理代写|电化学代写Electrochemical代考|Potential as an Expression of Electron Energy
We say in electrochemistry that we observe or control the potential of the working electrode with respect to the reference, which is equivalent to observing or controlling the energy of the transferable electrons on the working electrode, relative to electronic states in the electrolyte $(1,2)$ (Section 2.2.5). By driving the working electrode to more negative potentials, the energies of its electrons are raised. Very significant changes in energy can be achieved, because the potential can often be shifted over a range of several volts. For each volt, the energy of each electron on the working electrode changes by one electron-volt $(1 \mathrm{eV}){ }^9$ which is $96.5 \mathrm{~kJ}$ per mole of electrons. This is a sizable change in energy-comparable to the activation energies or overall energy changes involved in many chemical reactions-comparable, as well, to the spacings between orbitals involved in chemical bonding.
The electrons on the electrode can reach a level high enough to transfer into vacant electronic states on species in the electrolyte. In that case, a flow of electrons from electrode to solution (a reduction current) occurs (Figure 1.1.3a). Similarly, the energy of the electrons can be lowered by imposing a more positive potential, and at some point, electrons on molecules or ions in the electrolyte will find a more favorable energy on the electrode and can transfer there. Their flow, from solution to electrode, is an oxidation current (Figure 1.1.3b). The critical potentials at which these processes occur are often related to the standard potentials, $E^0$, for the specific half-reactions in the system. We will have much more to say about standard potentials, especially in Chapter 2 .
物理代写|电化学代写Electrochemical代考|Current as an Expression of Reaction Rate
When the potential of the working electrode $v$. the reference is varied by means of an external power supply, a current can flow in the external circuit, because electrons cross the electrode/solution interfaces as reactions occur. The number of electrons is related stoichiometrically to the amounts of reactant consumed and product generated. If an electrode reaction consumes or produces $n$ electrons for each reactant (e.g., $2 e$ for the oxidation of $\mathrm{Zn}$ ), then $n$ moles of electrons must flow in the external circuit for every mole of electroreactant transformed. The total charge, $Q$, on those electrons is
$$
Q \text { (coulombs) }=n F \text { (coulombs/mol electrolyzed }) \times N \text { (mol electrolyzed) }
$$
where $F$ (the Faraday constant) is the charge on a mole of electrons, $96,485.3 \mathrm{C} / \mathrm{mol}$. Equation (1.1.12) is known as Faraday’s law. The passage of $96,485.3 \mathrm{C}$ causes consumption of 1 mole of reactant and production of 1 mole of product in a simple one-electron reaction. ${ }^{10}$
The current, expressed in amperes (A), is the rate at which the total charge is collected,
$$
\begin{aligned}
&i(\text { amperes })=\frac{d Q}{d t}(\text { coulombs } / \mathrm{s})=n F \frac{d N}{d t} \
&\text { Rate }(\mathrm{mol} / \mathrm{s})=\frac{d N}{d t}=\frac{i}{n F}
\end{aligned}
$$
Thus, the current is a direct measure of the rate of the reaction at the working electrode. Interpreting the rate of an electrode reaction is often more complex than for reactions occurring in solution or in the gas phase. The latter are called homogeneous reactions because they occur everywhere within the medium at a uniform rate. In contrast, electrode processes are heterogeneous reactions, occurring only at the electrode/electrolyte interface. Their rates depend on mass transfer to the electrode and various surface effects, in addition to the usual kinetic variables. Reaction rates, $v$, for heterogeneous reactions are usually given in units of $\mathrm{mol} / \mathrm{s} \mathrm{per}$ unit area of electrode surface, $A$; i.e.,
$\operatorname{Rate}\left(\mathrm{mol} \mathrm{s}^{-1} \mathrm{~cm}^{-2}\right)=v=\frac{i}{n F A}=\frac{j}{n F}$
where $j$ is the current density $\left(\mathrm{A} / \mathrm{cm}^2\right)$.
电化学代写
物理代写|电化学代写电化学代考|电位作为电子能量的表达
我们在电化学中说,我们观察或控制工作电极相对于参照物的电位,这相当于观察或控制工作电极上可转移电子相对于电解质中的电子状态的能量$(1,2)$(第2.2.5节)。通过将工作电极推向更多的负电位,它的电子能量就提高了。可以实现非常显著的能量变化,因为电势通常可以在几个伏特的范围内移动。对于每伏,工作电极上每个电子的能量变化一电子伏$(1 \mathrm{eV}){ }^9$,即每摩尔电子$96.5 \mathrm{~kJ}$。这是一个相当大的能量变化,可与许多化学反应所涉及的活化能或总能量变化相比较,也可与化学键所涉及的轨道间距相比较
电极上的电子可以达到足够高的能级,从而转移到电解质中物质上的空电子态。在这种情况下,电子从电极流向溶液(还原电流)发生(图1.1.3a)。同样,电子的能量可以通过施加一个更正的电位来降低,在某一时刻,电解质中分子或离子上的电子会在电极上找到一个更有利的能量,并可以转移到那里。它们从溶液到电极的流动是氧化电流(图1.1.3b)。这些过程发生时的临界电位往往与体系中特定半反应的标准电位$E^0$有关。关于标准电位,我们将有更多的讨论,特别是在第二章
物理代写|电化学代写电化学代考|电流作为反应速率的表达式
时工作电极的电位$v$。参考通过外部电源的方式变化,电流可以在外部电路中流动,因为反应发生时电子穿过电极/溶液界面。电子的数量与消耗的反应物和产生的生成物的数量有化学计量学上的关系。如果一个电极反应为每个反应物消耗或产生$n$个电子(例如,$\mathrm{Zn}$的氧化为$2 e$),那么每转化一摩尔电反应物,必须有$n$摩尔电子在外部电路中流动。这些电子的总电荷$Q$是
$$
Q \text { (coulombs) }=n F \text { (coulombs/mol electrolyzed }) \times N \text { (mol electrolyzed) }
$$
其中$F$(法拉第常数)是一摩尔电子的电荷$96,485.3 \mathrm{C} / \mathrm{mol}$。式(1.1.12)称为法拉第定律。在一个简单的单电子反应中,通过$96,485.3 \mathrm{C}$会消耗1摩尔的反应物和生成1摩尔的生成物。${ }^{10}$
电流,用安培(A)表示,是总电荷被收集的速率,
$$
\begin{aligned}
&i(\text { amperes })=\frac{d Q}{d t}(\text { coulombs } / \mathrm{s})=n F \frac{d N}{d t} \
&\text { Rate }(\mathrm{mol} / \mathrm{s})=\frac{d N}{d t}=\frac{i}{n F}
\end{aligned}
$$
因此,电流是工作电极上反应速率的直接度量。解释电极反应的速率往往比解释发生在溶液或气相中的反应要复杂得多。后者被称为均相反应,因为它们在介质内的任何地方都以均匀的速率发生。相反,电极过程是非均相反应,仅发生在电极/电解质界面。除了通常的动力学变量外,它们的速率取决于向电极的传质和各种表面效应。多相反应的反应速率$v$,通常以$\mathrm{mol} / \mathrm{s} \mathrm{per}$为单位给出电极表面单位面积$A$;即
$\operatorname{Rate}\left(\mathrm{mol} \mathrm{s}^{-1} \mathrm{~cm}^{-2}\right)=v=\frac{i}{n F A}=\frac{j}{n F}$
其中$j$是当前密度$\left(\mathrm{A} / \mathrm{cm}^2\right)$ .
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微观经济学代写
微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。
线性代数代写
线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。
博弈论代写
现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。
微积分代写
微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。
它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。
计量经济学代写
什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。
根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。