전하 전달 계수

전하 전달 계수()와 대칭 계수(, 각각 기호 α와 β)는 전기화학 반응의 화학 반응속도론을 설명하는 데 사용되는 두 가지 관련 매개변수이다. 이들은 버틀러-폴머 방정식 및 관련 표현에 나타난다.

대칭 계수와 전하 전달 계수는 무차원량이다.IUPAC. Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry ("The Green Book"), 2nd edition, Blackwell Science, 1993. (on line)

IUPAC 정의에 따르면, 단일 속도 결정 단계를 갖는 반응의 경우, 환원 반응에 대한 전하 전달 계수(환원 전달 계수, αc)는 다음과 같이 정의된다.

산화 전달 계수(αa)는 유사하게 정의된다.

여기서:
: 화학량론적 수, 즉 전체 반응(n개의 전자를 포함하는)에서 형성되고 파괴되는 활성화 착물의 수
 : 기체 상수
 : 절대 온도
 : 전극 반응에 관련된 전자의 수
 : 패러데이 상수
 : 전극 전위
 : 부분 환원(산화) 전류IUPAC. ELECTRODE REACTION ORDERS, TRANSFER COEFFICIENTS AND RATE CONSTANTS. APPLICATION OF DEFINITIONS AND RECOMMENDATIONS FOR PUBLICATION OF PARAMETERS. Pure & Appi. Chern., Vol. 52, pp.233—240, 1979. (pdf)

 의의 
전하 전달 계수는 전극-전해질 계면에서의 계면 전위 중 전기화학 반응의 자유 에너지 장벽을 낮추는 데 도움이 되는 부분을 나타낸다. 계면 영역에 존재하는 전기활성 이온은 계면 전위를 경험하며, 계면 전기장의 일부에 의해 이온에 정전기적 일이 가해진다. 전하 전달 계수는 이온을 자유 에너지 장벽의 최상단으로 활성화하는 데 활용되는 이 부분을 나타낸다.

 전지와 연료전지 
작동 중인 전지 및 연료전지에서 전하 전달 계수는 과전압 중 전류 밀도에 영향을 미치는 부분을 나타내는 매개변수이다. 이 매개변수는 지난 세기 3분기 이상 동안 전기화학 동역학에서 신비한 의미를 지녔다. 전하 전달 계수는 전극 동역학의 핵심이라고도 할 수 있다.

 대칭 계수 
대칭 계수(또는 장벽 대칭 계수)는 전달 계수와 유사한 계수이지만, 단일 단계 반응에만 적용된다.

산화 대칭 계수와 환원 대칭 계수의 합은 1과 같다.

 각주 

분류:전기화학