›
›

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

Download
ÑAÏI CÖÔNG VEÀ  
PHÖÔNG PHAÙP  
PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOÙA-  
PP CHUAÅN ÑOÄ ÑIEÄN THEÁ  
CHÖÔNG 10  
ÑAÏI CÖÔNG VEÀ PP PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOÙA-  
PP CHUAÅN ÑOÄ ÑIEÄN THEÁ  
10.1 Moät soá khaùi nieäm  
10.2 Caùc thuyeát cuûa quaù trình ñieän hoùa  
10.3 Phaân loaïi caùc PPPT ñieän hoùa  
10.4 Phöông phaùp chuaån ñoä ñieän theá  
CHÖÔNG 10  
ÑAÏI CÖÔNG VEÀ PP PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOÙA-  
PP CHUAÅN ÑOÄ ÑIEÄN THEÁ  
10.1 MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM  
– Cô sôû chung  
– Ñieän cöïc  
– Phaûn öùng ñieän hoùa  
– Theá caân baèng ñieän cöïc  
CÔ SÔÛ CHUNG  
Quy luaät, hieän töôïng lieân quan PÖ ÑH  
xaûy ra treân ranh giôùi tieáp xuùc  
giöõa caùc cöïc vaø DD phaân tích  
CÔ SÔÛ  
CHUNG  
CUÛA  
Tính chaát ñieän hoùa cuûa DD taïo neân  
moâi tröôøng giöõa caùc cöïc  
ÑIEÄN  
HOÙA  
HOÏC  
ÖÙng duïng cuûa caùc quaù trình ñieän hoùa  
ÑIEÄN CÖÏC  
Heä noái tieáp nhau cuûa caùc phase  
daãn ñieän, töôùng ñaàu tieân vaø töôùng  
cuoái cuøng laø kim loaïi, caùc töôùng  
kia laø DD chaát ñieän ly  
ÑÒNH  
NGHÓA  
ÑIEÄN CÖÏC  
- M nhuùng vaøo DD muoái Mn+: M Mn+  
-M trô (Pt,Au) nhuùng vaøo dd ñoâi oxy  
hoùa khöû : Pt Ox, Kh  
Ñieän cöïc  
kim loaïi  
-M ñöôïc phuû lôùp muoái khoù tan MA;  
muoái MA tieáp xuùc dd chöùa anion An- ,  
VD: Ag, AgCl ↓ Cl –  
PHAÂN  
LOAÏI  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
Ñieän cöïc  
maøng  
Cuoái ñieän cöïc laø moät lôùp maøng,  
VD ñieän cöïc maøng thuûy tinh  
Baûn, daây Pt phuû 1 lôùp muoäi Pt tieáp  
xuùc ñoàng thôøi vôùi khí vaø dd chöùa ion  
cuûa khí, VD ñieän cöïc hidro:Pt,H2 H+  
Ñieän cöïc  
khí  
PHAÛN ÖÙNG ÑIEÄN HOÙA  
Laø phaûn öùng trao ñoåi e- giöõa daây daãn kim  
loaïi M vôùi caùc caáu töû trong DD. Caùc e-  
ñöôïc chuyeån töø ion hay phaân töû cuûa chaát  
khöû ñeán M vaø töø M tôùi caùc ion hay phaân  
töû cuûa chaát oxy hoùa giaùn tieáp hoaëc tröïc tieáp:  
ÑÒNH  
NGHÓA  
Giaùn tieáp: M ñoùng vai troø trung gian (khoâng  
bò oxy hoùa):  
Ox + n e - (M:Pt,Au)  
Kh  
Tröïc tieáp: kim loaïi M bò oxy hoùa:  
M – n e -  
Ox + n e - Kh  
(Xem töông ñöông M + Ox M n+ + Kh)  
M n+  
PHAÛN ÖÙNG ÑIEÄN HOÙA  
Tham soá Phaûn öùng HH  
PÖÑH  
Naêng löôïng Nhieät naêng  
ÑAËC  
Ñieän naêng  
Toác ñoä Nhanh (phaûn Chaäm (vì phaûn  
phaûn öùng öùng xaûy ra öùng chæ xaûy ra  
taïi moïi vò trí taïi beà maët ñieän  
ÑIEÅM  
trong DD )  
cöïc)  
PHAÛN ÖÙNG ÑIEÄN HOÙA  
M
Ox / Kh  
CAÙC  
GIAI  
ÑOAÏN  
CUÛA  
Caáu töû töø trong loøng DD ñeán beà maët ñieän  
cöïc (Vđc )  
QT phoùng ñieän (phaûn öùng ñieän cöïc ): quaù  
trình trao ñoåi electron xaûy ra giöõa ñieän cöïc  
vaø caáu töû (VPñ )  
PHAÛN  
ÖÙNG  
ÑIEÄN  
HOÙA  
QT hình thaønh vaø thoaùt saûn phaåm khoûi  
beà maët ñieän cöïc  
PHAÛN ÖÙNG ÑIEÄN HOÙA  
-Baûn chaát, noàng ñoä, daïng chaát  
AÛnh höôûng  
cuûa  
khaûo saùt  
CAÙC  
YEÁU  
- Baûn chaát, noàng ñoä caáu töû laï  
-Söï ñoái löu do nhieät ñoä  
- Söï ñieän di do ñieän tröôøng  
dung dòch  
TOÁ  
AÛNH  
HÖÔÛNG  
ÑEÁN  
-Baûn chaát  
AÛnh höôûng  
cuûa  
--Hình daïng (phaúng, löôùi…)  
-Ñieàu kieän laøm vieäc (hieäu theá,  
maät ñoä doøng …)  
PHAÛN  
ÖÙNG  
ÑIEÄN  
HOÙA  
ñieän cöïc  
AÛnh höôûng  
cuûa  
-Raén: thuaän lôïi nhaát  
-Khí: khoù khaên nhaát  
saûn phaåm  
taïo thaønh  
THEÁ CAÂN BAÈNG ÑIEÄN CÖÏC  
- Nhuùng ñieän cöïc M (trô) vaøo dd chöùa ñoâi  
Ox/Kh  
- Giaû söû [Ox]0 >> [Kh]0  
- Vaän toác (Ox + ne- → Kh )>> vaän toác (Kh  
–ne- → Ox ). Theo thôøi gian: [Ox] giaûm  
daàn, [Kh] taêng daàn  
GIAÙ  
TRÒ  
THEÁ  
CAÂN  
BAÈNG  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
- Thôøi ñieåm vaän toác oxy hoùa = vaän toác khöû,  
[Ox], [Kh] khoâng ñoåi, M coù giaù trò theá goïi  
laø theá caân baèng ñieän cöïc:  
M
0,059 [Ox]  
ECBDC = Eo0x/kh +  
lg  
n [Kh]  
Ox / Kh  
THEÁ CAÂN BAÈNG ÑIEÄN CÖÏC  
0,059  
ECBDC = EM0 n+ / M  
+
lg[ M n+ ]  
n
Khoâng theå ño ñöôïc giaù trò tuyeät ñoái cuûa  
TCBÑC maø chæ coù theå ño ñöôïc hieäu theá  
caân baèng giöõa hai cöïc: choïn moät cöïc laøm  
cöïc chuaån (VD cöïc hydro tieâu chuaån ñöôïc  
quy öôùc theá caân baèng cöïc ñoù = 0) :  
GIAÙ  
TRÒ  
THEÁ  
CAÂN  
BAÈNG  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
Pt H2 = 1atm H+ (a = 1)  
Giaù trò TCBÑC cuûa 1 cöïc phuï thuoäc vaøo baûn  
chaát cuûa kim loaïi duøng laøm cöïc vaø noàng ñoä  
caùc chaát tham gia vaøo CB xaûy ra treân cöïc  
CHƯƠNG 10  
ÑAÏI CÖÔNG VEÀ PP PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOÙA-  
PP CHUAÅN ÑOÄ ÑIEÄN THEÁ  
10.2 CAÙC THUYEÁT ÑIEÄN HOÙA  
– Lyù thuyeát ñieän phaân ñôn giaûn  
– Lyù thuyeát ñieän phaân söû duïng ñöôøng doøng  
theá  
– Lyù thuyeát ñieän phaân coù xeùt vaän toác di  
chuyeån  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
Vdc cuûa caùc ion, phaân töû trong DD  
voâ cuøng lôùn (nhôø khuaáy troän)  
Vpñ treân beà maët ñieän cöïc cũng voâ  
cuøng lôùn  
GIAÛ  
THIEÁT  
PÖÑH töông ñöông vôùi PÖHH  
nhanh (xeùt QT ñieän hoùa döïa vaøo  
TCBÑC hoaëc E0)  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
ECBDC  
Pt  
THEÁ  
Ox / Kh  
CAÂN  
BAÈNG  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
0,059 [Ox]  
lg  
ECBDC = Eo0x/kh +  
n [Kh]  
Aùp ñaët moät theá ngoaøi E’ vaøo M vaø moät heä DD  
ñang caân baèng thì caân baèng seõ bò phaù huûy:  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
E‘ > ECBDC  
E‘  
Pt  
Pt  
THEÁ  
CAÂN  
Kh – ne - → Ox  
BAÈNG  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
E‘ > ECBDC: electron chuyeån töø daïng khöû  
ñeán M (Kh – ne - →Ox), laøm cho [Kh]  
giaûm xuoáng, [Ox] taêng leân cho ñeán khi DD  
ñaït ñöôïc ECB(môùi) = E‘  
Ñieän cöïc xaûy ra QT oxy hoùa goïi laø anode  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
E‘ < ECBDC  
E‘  
Pt  
Pt  
THEÁ  
CAÂN  
Ox + ne - → Kh  
BAÈNG  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
E‘ > ECBDC: electron chuyeån töø daïng khöû  
ñeán M (Ox + ne - →Kh), laøm cho [Kh]  
taêng leân, [Ox] giaûm xuoáng cho ñeán khi DD  
ñaït ñöôïc ECB(môùi) = E‘  
Ñieän cöïc xaûy ra QT khöû goïi laø cathode  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
Ngöôïc laïi, noàng ñoä cuûa caùc caáu töû trong  
DD thay ñoåi seõ laøm cho TCBÑC thay ñoåi  
neân theo doõi söï bieán thieân cuûa TCBÑC  
seõ bieát ñöôïc söï thay ñoåi noàng ñoä cuûa caùc  
caáu töû trong DD  
THEÁ  
CAÂN  
BAÈNG  
ÑIEÄN  
CÖÏC  
Trong thöïc teá, chæ coù theå xaùc ñònh ñöôïc  
hieäu ñieän theá ΔE giöõa ñieän cöïc khaûo saùt  
vaø moät ñieän cöïc chuaån (so saùnh) laø ñieän  
cöïc coù Ech =const  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
+ -  
M1  
M2  
Theá caân baèng ñieän cöïc:  
0,059 [Ox1]  
Ecb1 = E10 +  
lg  
Ox1 /Kh1  
Taïi M1:  
Taïi M2:  
n1  
[Kh ]  
1
Ox2/Kh2  
0,059 [Ox2 ]  
Ecb2 = E20 +  
lg  
n2  
[Kh2 ]  
QUAÙ  
TRÌNH  
ÑIEÄN  
Noái hai ñieän cöïc vôùi nguoàn ñieän beân ngoaøi:  
M1 laø anode: aùp ñaët vaøo M1 theá EA >Ecb1  
M2 laø cathode: aùp ñaët vaøo M2 theá ECa<Ecb2  
PHAÂN  
Ñeå thöïc hieän quaù trình ñieän phaân:  
EA > Ecb1 vaø ECa < Ecb2  
hay ΔΕ = EA – ECa > Ecb1  
LYÙ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN ÑÔN GIAÛN  
Thöù töï öu tieân phoùng ñieän ñöôïc xem xeùt  
döïa vaøo TCBÑC (HOAËC E0):  
Trong caùc chaát coù khaû naêng bò oxy hoùa,  
chaát naøo coù TCBÑC nhoû nhaát seõ bò oxy hoùa  
tröôùc ôû anode  
DÖÏ  
ÑOAÙN  
QUAÙ  
TRÌNH  
ÑIEÄN  
HOÙA  
Trong caùc chaát coù khaû naêng bò khöû, chaát  
naøo coù TCBÑC lôùn nhaát seõ bò khöû tröôùc ôû  
cathode  
ECB1 ECB2 ECB3 ECB4  
E
ÖU TIEÂN OXY HOÙA GIAÛM  
Tải về để xem bản đầy đủ
ppt 87 trang Thùy Anh 18880 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa phân tích - Chương 10: Đại cương về phương pháp phân tích điện hóa. Phương pháp chuẩn độ điện thế", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pptbai_giang_hoa_phan_tich_chuong_10_dai_cuong_ve_phuong_phap_p.ppt