III
İçİndekİler
İkinci Basıma Ön Söz XIII
İlk Baskıya Ön Söz XV
Giriş XIX
katkıda Bulunanlar XXI
kısaltmalar XXIII
Semboller XXV
Ünİte 1 temel kaVramlar 1
1. İyonik İletkenlerde elektrik akımı 3
1.1 Çeşitli İletken Tipleri 3
1.2 Elektrolitik Sistemlerde İyonlar 4 1.3 Elektrolitik Çözeltilerin İletkenliği 5 1.4 İyonik İletken Devreleri: Elektrotlar 9
1.5 Elektrotlarda Akım Akışı: Elektrot Tepkimeleri 10
1.6 Elektrotların ve Elektrot Tepkimelerinin Sınıflandırılması 12 1.7 Faraday Yasaları 15
1.8 Kütle Denkliği Eşitlikleri 16
1.9 Akım ve Akıların Gösterim Şekilleri 18
2. elektrot Gerilimleri 19
2.1 Arayüzeydeki Potansiyel Farkları (Galvanik Potansiyeller) 20 2.2 Arayüzey Gerilim Farkları (Galvanik Gerilimler) 23
2.3 Açık Devre Gerilimleri 24 2.4 Elektrot Gerilimleri 26
2.5 Sıfır Akımda Hücre Gerilimleri 29
3. elektrokimyasal Sistemlerin termodinamiği 33 3.1 Geleneksel ve Tanımlanamayan Parametreler 33
3.2 Elektrokimyadaki Termodinamik Fonksiyonlar 34 3.3 Termodinamik Etkinlik (Aktivite) 36
3.4 Galvanik Bir Hücrenin Emk’sı İçin Olan Denklemler 39 3.5 Elektrot Gerilimlerinin Derişime Bağlılığı 41
3.6 Elektrot Gerilimlerinin Özel Termodinamik Özellikleri 46
4. elektrolitlerde kütle aktarımı 51
4. 1 Çözeltilerde İyonik Yayınmanın (Difüzyonun) Temel Denklemleri 51 4.2 Elektrolitlerdeki Yayınma Sınır Akımları 53
4.3 Göçle ve Yayınma İle İyon Taşınması 55 4.4 Karıştırma İle Taşınma 60
5. karışabilir elektrolitlerde Faz Sınırları 69
5.1 Elektrolitler Arasındaki Arayüzey Tipleri 69
5.2 Benzer Elektrolitler Arasındaki Gerilimler (Yayınım Gerilimleri) 71 5.3 Benzer Olmayan Ancak Karışabilen Elektrolitlerdeki İyon Dağılımı 73 5.4 Hücrelerde Membranlar Vasıtasıyla İyon Dağılımı 75
5.5 Taşımalı Galvanik Hücreler 76
6. elektrotların Polarizasyonu(kutuplanması) 79
6.1 Temel Kavramlar 79
6.2 Etkinleşme Polarizasyon Kanunları 82 6.3 Yayınmalı Derişim Polarizasyonu 89
6.4 Derişim ve Etkinleşme Polarizasyonlarının Çakışması 93
7. Sulu elektrolit çözeltileri 99
7.1 Elektrolitik Bozunma 99
7.2 Çözeltilerde İyonik Çözünme (Hidratlaşma) 106 7.3 Gerçek Elektrolit Çözeltilerinin Etkinliği 112 7.4 İyon –İyon Etkinleşmeinin Fiziksel Teorileri 116
8. Susuz elektrolitler 127
8.1 Farklı Elektrolitler ve Pratik Kullanımları 127 8.2 Susuz Elektrolit Çözeltileri 128
8.3 İyonik İletken Eriyikler 131 8.4 İnorganik Katı Elektrolitler 134
İÇİNDEKİLER IV
9. elektron İş Fonksiyonları ve Volta Gerilimleri 139 9.1 Bir Fazın Yüzey Gerilimi 139
9.2 İş Fonksiyonları 140 9.3 Volta Gerilimleri 143
9.4 Elektrokimyanın İki Problemi 144
10. Yüzey tabakalarının Yapısı ve Özellikleri 147 10.1 Arafazların Elektriksel Yapısı 148
10.2 Yüze Tutunma (Adsorpsiyon) Olayı 156 10.3 Yüzey Olaylarının Termodinamiği 162 10.4 Cıva Elektrodunun Yüzeyi 169 10.5 Platin Elektrodunun Yüzeyi 172 10.6 Diğer Elektrotların Yüzeyleri 178
11. Geçiş İşlemleri 181
11.1 Geçiş Şartlarının Kanıtları 181
11.2 Geniş Elektrotlara Doğru Olan Geçiş Yayınımı 182 11.3 Ufak Elektrotlara Doğru Olan Geçiş Yayınımı 188
12. elektrokimyasal araştırma teknikleri 191
12.1 Karşılaştırma (Referans) Elektrotları 192
12.2 Voltaj ve Elektrot Gerilimlerinin Ölçülmesi (Potansiyometre) 195 12.3 Yatışkın Hal Polarizasyon (Kutuplanma) Ölçümleri 195
12.4 Geçiş (Puls) Ölçümleri 199 12.5 Empedans Ölçümleri 207
Ünİte II elektrokİmYaSal tePkİmelerİn kİnetİğİ 217
13. çok Basamaklı elektrot tepkimeleri 219
13.1 Ara Tepkime Basamağı 219 13.2 Hız Belirleyici Basamak 220
13.3 İki Basamaklı Elektrokimyasal Tepkimeler 222 13.4 Kompleks Elektrokimyasal Tepkimeler 227 13.5 Homojen Kimyasal Basamağı Olan Tepkimeler 229 13.6 Aracılı Tepkimeler 233
13.7 Paralel Elektrot Tepkimeleri 235
İÇİNDEKİLER V
14. elektrokimyasal kinetiğin Bazı Hususları 239 14.1 Etkinleşme(Etkinleşme ) Enerjisi 239
14.2 Elektriksel Çift Tabakanın Kinetik Etkisi 245 14.3 Yüze Tutunanın (Adsorpsiyonun) Kinetik Etkisi 248 14.4 Yarı İletken Elektrotlarda Cereyan Eden Tepkimelerin
Kendine Has Özellikleri 250
14.5 Yeni Bir Faz Oluşturan Tepkimeler 252
15. tüketilemeyen elektrotlarda Cereyan eden tepkimeler 261 15.1 Basit Elektrokimyasal Tepkimeler 261
15.2 Hidrojen Çıkışı ve İyonlaşması 263 15.3 Oksijenli Tepkimeler 272
15.4 Klor ve Diğer Halojenlerle Cereyan Eden Tepkimeler 277 15.5 Organik Maddelerle Cereyan Eden Tepkimeler 280
15.6 Yüksek Anodik Gerilimlerde Cereyan Eden Tepkimeler 288 15.7 Karbon Dioksitin İndirgenme Tepkimesi 291
15.8 Azotun İndirgenme Tepkimesi 294
16. metallerin rol aldığı tepkimeler 297
16.1 Metal Elektrotlarda Tepkime 297 16.2 Anodik Metal Çözünmesi 299 16.3 Yüzey Tabakası Oluşumu 301 16.4 Elektrotların Pasifleşmesi 305 16.5 Katodik Metal Birikimi 310
16.6 Metallerin Elektrokimyasal Olarak Muamelesi 315
Ünİte III elektrokİmYanIn UYGUlanmaSI 319
17. endüstriyel elektrot Prosesleri 321
17.1 Klor –Alkali Elektrolizi 321 17.2 Su Elektrolizi 323
17.3 Elektrometalurji 323 17.4 Elektrokaplama 324
18 elektrokimyasal reaktörler (tepkime kapları) 327 18.1 Tasarım Prensipleri 327
182. Ayırıcılar 330
İÇİNDEKİLER VI
18.3 Elektrokimyasal Proseslerin Makrokinetiği (Dağılmış Parametreli Sistemler) 334 18.4 Gözenekli Elektrotlar 337
18.5 Üç Boyutlu Elektrotlar 342
19. Piller (elektrokimyasal Güç kaynakları) 343
19.1 Pillerde Kimyasal Akım Oluşturucu Tepkimeler 344 19.2 Pillerin Performansları 345
19.3 Elektrokimyasal Sistemler 349 19.4 Temel Piller 350
19.5 Depolama Pilleri 353 19.6 Lityum Pilleri 367
20. Yakıt Pilleri 361
20.1 Giriş 361
20.2 Yakıt Pillerinin Tasarım Prensipleri 363 20.3 Proton Değişim Membranlı Yakıt Pilleri 364 20.4 Direkt Metanol Yakıt Pilleri 366
21. Bazı elektrokimyasal aletler 369
21.1 Elektrokimyasal Kapasitörler ve Süper Kapasitörler 369 21.2 Elektrokimyasal Ayarlayıcılar (Transdusörler) 375
22. metallerin korozyonu 379
22.1 Korozyonun Çeşitleri 380
22.2 Korozyon Olayının Mekanizması 381 22.3 Korozyondan Korunma 384
23. elektrokimyasal analiz metotları 387
23.1 Konduktometri 388 23.2 Kulometri 388 23.3 Amperometri 389 23.4 Polarografi 390
23.5 Geçişli Voltametrik Teknikler 394 23.6 Potansiyometri 398
24. elektrokimya ve çevre 405
(24.1’den 4.4’e Kadar Olan Kısımlar Alexander Skundin ve Kısım 24.5’te Alvin J. Salkin Tarafından Hazırlanmıştır)
İÇİNDEKİLER VII
24.1 Kimyasal ve Elektrokimyasal Prosesler 405 24.2 Çevrenin İzlenmesi 406
24.3 Saflaştırma İşlemleri(Kirleticilerin Uzaklaştırılması) 408 24.4 Elektrokimyanın Tıbbi Uygulamaları 411
24.5 Elektrokimyasal Olarak Kemik Modellemesi ve Kırık Tamiri 413
Ünİte IV elektrokİmYada Seçİlmİş konUlar 417
25.katı-Hal elektrokimyası 419
Ulrich Stimming ve Hengyong Tu (Bölüm A) Bölüm A Katı Elektrolitler 419
25.1 Katılardaki Kusurlar 419 25.2 Katı İyonik İletkenler 419
25.3 Karışık İyonik-Elektronik Katı İletkenler 425 25.4 Katı Elektrolitlerin Arayüzeyinde Cereyan Eden
Elektrokimyasal Tepkimeler. 436 Bölüm B Katı Hal Tepkimeleri 441 25.5 Heterojen Katı-Hal Tepkimeleri 441
25.6 Elektrokimyasal Doplama (İnterkalasyon) 443
26. İletken Polimerler 449
26.1 Aktif Polimerler 449
26.2 İyonik Olarak Davranan Polimerler 450 26.3 Elektronik Olarak Davranan Polimerler 457
27. elektrot Yüzeylerini İncelemek İçin kullanılan Fiziksel metotlar 467 James Mcbreen
27.1 Araştırma Konuları 468 27.2 X-Işını Metotları 470 27.3 Tarayıcı Prob Metotları 484
27.4 Elektrokimyasal Kuartz Kristal Micro Terazi 487 27.5 Optik Spektroskopi 491
27.6 Infrared (Kızıl Ötesi) Spektroskopisi 503 27.7 Elektrokimyasal NMR 506
27.8 Ex-Situ (Dışardan Uygulanan) Metotlar 507 27.8 Fiziksel Metotların Elektrokimyadaki Geleceği 516
İÇİNDEKİLER VIII
28 elektrokataliz 521 28.1 Giriş 521
28.2 Elektrokataliz ve Yüze Tutunma (Adsorpsiyon ) Etkileri 523 28.3 Metal Elektrotlar: Metalin Doğasının Etkisi 524
28.4 Metal Elektrotlar: Yüzey Halinin ve Yapısının Etkisi 530 28.5 İyi Dağılmış Metal Katalizör 535
28.6 İki Veya Çok Bileşenli Metal Katalizörler 539 28.7 Metal Olmayan Katalizörler 542
28.8 Elektrokatalizörlerin Kararlılığı 550 28.9 Elektrokatalizörlerin Diğer Özellikleri 551 28.10 Tartışma 552
29. Fotoelektokimya 557
29.1 Elektronların Enerji Seviyeleri 558 29.2 Çözeltiye Elektron Foto Yayınımı 562 29.3 Yarı İletken Elektrotlarda Foto Uyarım 564 29.4 Tepkimeye Giren Türlerin Foto Uyarımı 570
30. Biyoelektrokimya 573
30.1 Sinir Uyarılarının Aktarımı 575 30.2 Biyoenerjetik 584
30.3 Biyoloji ve Tıpda Elektokimyasal Metotlar 589
31.elektrokinetik Prosesler 595
31.1 Elektrokinetik Gerilim 597
31.2 Elektrokinetik Proseslerdeki Temel Denklemler 600 31.3 Elektrokinetik Proseslerin Pratik Kullanımları 605
32 karışmayan elektrolit çözeltileri arasındaki arayüzler 607 Zdenek Samec
32.1 Dengedeki Galvanik Gerilim Farkı 608
32.2 İdeal Olarak Polarize Edilebilen (Kutuplanabilen) ITIES’ler 612 32.3 Polarizasyon Ölçümleri 612
32.4 ITIES’lerin Yapısı 614 32.5 Yük Aktarım Hızı 616 32.6 Uygulamalar 618
İÇİNDEKİLER IX
33 çesitli elektrokimyasal olaylar
Kısım 33.1 Yurij Tolmachev , Kısm 33. De Leonid Kanecsky tarafından hazırlanmıştır 621 33.1 Elektrokromizm 621
33.2 Elektrokimyasal Gürültü 626 33.3 Yüksek Sıcaklık Süper İletkenlerinin
Elektrokimyasal Özellikleri 630 33.4 Elektrokimyasal Soğuk Füzyon 632
34. tepkime Hızı teorisindeki temel kavramlar 637 Alexander Kuznetsov
34.1 Çözelti Kütlesindeki Dış Küre Elektron Aktarım Tepkimeleri 638 34.2 Adiyabatik ve Adiyabatik Olmayan Tepkimeler 643
34.3 Elektrokimyasal Elektron Aktarımı 645
34.4 Elektrokimyasal Adiyabatiklik Parametresi. Orta Seviyedeki Dinamiğin Statik Dağılımla Karşılaştırılması 650
34.5 Adiyabatik Elektron Aktarım Tepkimeleri 652
34.6 Elektron Aktarımı Üzerinde Elektriksel Çift Tabaka Etkileri 653 34.7 Elektron Aktarımı Sırasında Bağ Kırılması 655
34.8 Ortamın Tekrar Düzenlenme Enerjisi ve Frekans Faktörü 657 34.9 Elektrokimyasal Proton Aktarımı 658
35 elektrokimyada Bilgisayar Benzetimleri (Simülasyonları) 661 Ezequiıel Leiva
35.1 Giriş 661
35.2 Molekül (Atom) Dinamiği 662 35.3 Monte Carlo Metotları 668
36 nano-elektrokimya 679
Ezequiel Leiva 36.1 Giriş 679
36.2 Metalik Yüzeylerin Elektrokimyasal Nano-Yapılanmasında Prob Kullanımı 680
36.3 Kusurların Nano-Yapılandırılması 681
36.4 Bir Uç Vasıtasıyla Yapılan Yerel Metal Biriktirimi 684 36.5 Yerel Elektrokimyasal Çekirdeklenme ve Büyüme 686 36.6 Elektronik Temas Nano-Yapılanması 688
İÇİNDEKİLER X
36.7 Taramalı Elektron Mikroskopi İle Yapılan Nano-Yapılandırma 689
37. elektrokimyanın tarihsel Gelişimi 693
37.1 İlk Elektrokimyasal Güç Kaynakları 693
37.2 Yüksek Ölçekli Elektrokimyasal Sanayinin Gelişmesi 696 37.3 Yakıt Pilleri ve Lityum Pilleri 699
ek a:debye-Huckel teorisinin temel denkleminin çıkarılması 701 ek B:Gouy –Chapman teorisinin temel denkleminin çıkarılması 705
Genel Bibliyografya 709
Yazar İndeksi 711
konu İndeksi 715
İÇİNDEKİLER XI
