intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Hóa phân tích - Chương 10: Đại cương về phương pháp phân tích điện hóa - phương pháp chuẩn độ điện thế

Chia sẻ: AndromedaShun _AndromedaShun | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:87

6
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa phân tích - Chương 10: Đại cương về phương pháp phân tích điện hóa - phương pháp chuẩn độ điện thế cung cấp cho học viên những kiến thức về một số khái niệm của phương pháp phân tích điện hóa; các thuyết của quá trình điện hóa; phân loại các phương pháp phân tích điện hóa; phương pháp chuẩn độ điện thế;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa phân tích - Chương 10: Đại cương về phương pháp phân tích điện hóa - phương pháp chuẩn độ điện thế

  1. ĐẠI CƯƠNG VỀ  PHƯƠNG PHÁP  PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓA­ PP CHUẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ
  2. CHƯƠNG  ĐẠI  CƯƠNG  VỀ  PP  PHÂN  TÍCH  ĐIỆN  HÓA­ 10  PP CHUẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ 10.1 Một số khái niệm 10.2 Các thuyết của quá trình điện hóa 10.3 Phân loại các PPPT điện hóa 10.4  Phương pháp chuẩn độ điện thế
  3. CHƯƠNG  ĐẠI  CƯƠNG  VỀ  PP  PHÂN  TÍCH  ĐIỆN  HÓA­ 10  PP CHUẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ 10.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM – Cơ sở chung – Điện cực – Phản ứng điện hóa – Thế cân bằng điện cực 
  4. CƠ SỞ CHUNG Quy luật, hiện tượng liên quan PƯ ĐH  xảy ra trên ranh giới tiếp xúc  CƠ SỞ  giữa các cực và DD phân tích CHUNG  CỦA  Tính chất điện hóa của DD tạo nên  ĐIỆN  môi trường giữa các cực HÓA  HỌ C Ứng dụng của các quá trình điện hóa
  5. ĐIỆN CỰC Hệ nối tiếp nhau của các phase  dẫn điện, tướng đầu tiên và tướng ĐỊNH NGHĨA  cuối cùng là  kim loại, các tướng  kia là DD chất điện ly
  6. ĐIỆN CỰC ­ M nhúng vào DD muối  Mn+: M Mn+ ­M trơ (Pt,Au) nhúng vào dd đôi oxy  Điện cực   hóa khử :  Pt   Ox, Kh kim loại ­M được phủ lớp muối khó tan MA;  PHÂN muối  MA tiếp xúc dd  chứa anion An­ ,  LOẠI VD: Ag, AgCl ↓ Cl –  ĐIỆN CỰC Điện cực  Cuối điện cực là một lớp màng,  màng VD điện cực màng thủy tinh Bản, dây Pt phủ 1 lớp muội Pt tiếp  Điện cực  xúc đồng thời với khí và dd chứa ion  khí của khí, VD điện cực hidro:Pt,H2 H+ 
  7. PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA Là phản ứng trao đổi e­ giữa dây dẫn kim  loại M với các cấu tử  trong DD. Các e­  được chuyển từ ion hay phân tử của chất  khử đến  M và từ  M tới các ion hay phân  tử của chất oxy hóa gián tiếp hoặc trực tiếp: ĐỊNH Gián tiếp: M đóng vai trò trung gian (không  NGHĨA bị oxy hóa):  Ox +   n e ­ (M:Pt,Au)  Kh  Trực tiếp: kim loại M bị oxy hóa:   M – n e ­     M n+    Ox + n e ­          Kh (Xem tương đương  M + Ox     M n+ + Kh)
  8. PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA Th a m   Pha ûn  P ÖÑ H soá ö ù n g  HH Na ê n g   N h ie ä t   Ñ ie ä n   lö ô ïn g   naê ng naê ng ĐẶC To á c   ñ o ä   Nh a n h   Ch a ä m  ( v ì  ĐIỂM phaûn  (p h a û n   p h a û n  ö ù n g   öùng   ö ù n g  x a û y   c h æ  x a û y   ra  t a ïi  ra  t a ïi b e à   m o ïi v ò  t rí  m a ë t   ñ ie ä n   t ro n g  D D  ) c ö ïc )
  9. PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA M Ox / Kh CÁC GIAI ĐOẠN Cấu tử  từ trong lòng DD đến bề mặt điện  CỦA cực (Vđc ) PHẢN ỨNG QT phóng điện (phản ứng điện cực ): quá  ĐIỆN trình trao đổi electron xảy ra giữa điện cực  HÓA và cấu tử  (VPđ ) QT hình thành và thoát sản phẩm khỏi  bề mặt điện cực
  10. PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA ­Bản chất, nồng độ, dạng chất  CÁC  Ảnh hưởng  khảo sát YẾU của  ­ Bản chất, nồng độ cấu tử lạ  TỐ dung dịch ­Sự đối lưu do nhiệt độ ẢNH ­ Sự điện di do điện trường HƯỞNG ­Bản chất  Ảnh hưởng  ĐẾN ­­Hình dạng (phẳng, lưới…) của  PHẢN ­Điều kiện làm việc (hiệu thế,  điện cực ỨNG mật độ dòng …)  ĐIỆN Ảnh hưởng  HÓA của    ­Rắn: thuận lợi nhất sản phẩm tạo thành ­Khí: khó khăn nhất 
  11. THẾ CÂN BẰNG ĐIỆN CỰC    ­ Nhúng điện cực M (trơ) vào dd chứa đôi  Ox/Kh    ­ Giả sử [Ox]0 >> [Kh]0 GIÁ     ­  Vận tốc (Ox + ne­  → Kh )>> vận tốc (Kh  TRỊ –ne­  →   Ox  ).  Theo  thời  gian:  [Ox]  giảm  THẾ dần, [Kh] tăng dần CÂN     ­    Thời  điểm  vận  tốc  oxy  hóa  =  vận  tốc  BẰNG khử,  [Ox],  [Kh]  không  đổi,    M  có  giá  trị  ĐIỆN thế gọi là thế cân bằng điện cực: CỰC M     0,059 [Ox] ECBDC Eox0 / kh lg Ox / Kh n [ Kh]
  12. THẾ CÂN BẰNG ĐIỆN CỰC 0,059 ECBDC EM0 n /M lg[M n ] n Không thể đo được giá trị tuyệt đối của  GIÁ  TRỊ TCBĐC mà chỉ có thể đo được hiệu thế  THẾ cân bằng giữa hai cực: chọn một cực làm  CÂN cực chuẩn (VD cực hydro tiêu chuẩn được  BẰNG quy ước thế cân bằng cực đó = 0) : ĐIỆN CỰC Pt    H2 = 1atm   H+ (a = 1)   Giá trị TCBĐC của 1 cực phụ thuộc vào bản  chất của kim loại dùng làm cực và nồng độ  các chất tham gia vào CB xảy ra trên cực
  13. CHƯƠNG  ĐẠI  CƯƠNG  VỀ  PP  PHÂN  TÍCH  ĐIỆN  HÓA­ 10 PP CHUẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ 10.2 CÁC THUYẾT ĐIỆN HÓA – Lý thuyết điện phân đơn giản – Lý thuyết điện phân sử dụng đường  dòng thế – Lý thuyết điện phân có xét vận tốc di  chuyển
  14. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN Vdc của các ion, phân tử trong DD  vô cùng lớn (nhờ khuấy trộn) Vpđ trên bề mặt điện cực cũng vô  cùng lớn GIẢ THIẾT   PƯĐH tương đương với PƯHH  nhanh (xét QT điện hóa dựa vào  TCBĐC hoặc E0)
  15. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN ECBDC Pt THẾ Ox / Kh CÂN BẰNG ĐIỆN 0 0,059 [Ox] ECBDC E lg CỰC ox / kh n [ Kh]   Aùp đặt một thế ngoài E’ vào M và một hệ DD  đang cân bằng  thì cân bằng sẽ bị phá hủy:
  16. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN E‘ > ECBDC E‘ Pt Pt THẾ CÂN Kh – ne - → Ox BẰNG ĐIỆN E‘ > ECBDC: electron chuyển từ dạng khử   CỰC   đến M (Kh – ne ­ → Ox), làm cho  [Kh]  giảm xuống,  [Ox] tăng lên cho đến khi DD  đạt được ECB(mới) = E‘ Điện cực xảy ra QT  oxy hóa gọi là anode
  17. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN E‘  ECBDC: electron chuyển từ dạng khử   CỰC   đến M (Ox + ne ­ → Kh), làm cho  [Kh]  tăng lên,  [Ox] giảm xuống cho đến khi DD  đạt được ECB(mới) = E‘ Điện cực xảy ra QT  khử gọi là cathode
  18. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN Ngược lại, nồng độ của các cấu tử trong  DD thay đổi sẽ  làm cho TCBĐC thay đổi  nên theo dõi sự biến thiên của TCBĐC  THẾ sẽ biết được sự thay đổi nồng độ của các  CÂN cấu tử trong DD BẰNG ĐIỆN CỰC Trong thực tế, chỉ có thể xác định được    hiệu điện thế ΔE giữa điện cực khảo sát  và một điện cực chuẩn (so sánh) là điện  cực có Ech =const
  19. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN  +  ­   M1 M2 Thế cân bằng điện cực: 0,059 [Ox1 ]  Ox1 /Kh1 Tại  M1: Ecb1 E10 n1 lg [ Kh1 ] Ox2/Kh2 0,059 [Ox2 ] Tại  M2: Ecb 2 E20 n2 lg [ Kh2 ] QUÁ TRÌNH Nối  hai điện cực  với nguồn điện bên ngoài: ĐIỆN   M1 là anode: áp đặt vào M1 thế EA >Ecb1  PHÂN  M2 là cathode: áp đặt vào M2 thế ECa Ecb1  và  ECa  Ecb1
  20. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN ĐƠN GIẢN Thứ tự ưu tiên phóng điện được xem xét  dựa vào TCBĐC (HOẶC E0): DỰ Trong các chất có khả năng bị oxy hóa,  ĐOÁN chất nào có TCBĐC nhỏ nhất sẽ bị oxy hóa  QUÁ trước ở anode TRÌNH Trong các chất có khả năng bị khử, chất ĐIỆN  nào có TCBĐC lớn nhất sẽ bị khử trước ở  HÓA cathode   ECB1  ECB2   ECB3   ECB4 E ƯU TIÊN OXY HÓA GIẢM
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2