To tylko jedna z 44 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Elektrochemiczne metody
Kulometria
Kulometria
•
Metody oparte na elektrolizie:
Prawa Faradaya
1. M = kQ = kit
K-równoważnik elektrochemiczny: masa wydzielona
przez ładunek 1C przez prąd 1A w czasie 1 sek.
2. Jednakowe ładunki wydzielają na elektrodach
zanurzonych w różnych elektrolitach m
proporcjonalną do M/z
M = 1/F it M/z F= 96 486 0,5 C C=As
Zastosowanie prawa Faradaya
• Z wydzielonej masy na elektrodzie można
wnioskowad o ładunku elektrycznym, który
przepłynął przez elektrolit
• Znając czas i masę można wyznaczyd natężenie
płynącego prądu
• Przy nieznanym procesie elektrodowym
można wyznaczyd ( ilośd elektronów )
biorących w procesie redukcji
Elektroliza
A d
noe
(+)
C thoe
a d
(-)
+ + +
-
+ ++
- - - - -
• Jeśli przez elektrolit
przepływa prąd
elektryczny to
obserwujemy
wędrówkę jonów do
biegunów o
przeciwnym ładunku
V
E c
letrolye
s
aiosa “c smd
n n re onu e”
E c
letrolye
s
ction are “cnum ”
a s
os ed
Elektroliza
• Wędrówka jonów
Zestaw elektrod w roztworze CuCl2
Katoda: Cu2+ + 2e = Cu0
Oks1 + z1e = red1
Anoda: 2Cl1- = 2Cl0 + 2e
Oks2 + z2e = red2
Jak przebiega elektroliza CuCl2
• Do elektrod platynowych przykładamy
wzrastające napięcie i mierzymy prąd
przepływający przez roztwór. Na początku
prąd jest bardzo mały – prąd szczątkowy.
Natężenie prądu wzrasta wtedy gdy napięcie
w obwodzie przekroczy wartośd napięcia
rozkładu.
Potencjał rozkładu
zależność natężenia prądu od napięcia
45
natężenie
• Prąd szczątkowy
• Potencjał
rozkładowy
Po przekroczeniu
tej wartości na
elektrodach
wydzielają się
produkty
elektrolizy
0
0
25
napięcie
Elektroliza
• Aby reakcje utleniania i redukcji mogły
zachodzid potencjały na elektrodach muszą
byd odpowiednio dobrane
• 1. Katoda musi byd bardziej ujemna od anody.
• 2. Potencjał przy którym zachodzą reakcje
elektrodowe nosi nazwę potencjału rozkładu
lub napięcia rozkładu
Nadnapięcie
• Napięcie rozkładu (teoretycznie):
E = E(a) – E(k) + iR
E(a), E(k) potencjały katody, anody i spadek napięcia na
skutek przepływu prądu przez elektrolit.
Z pomiarów wynika: E obliczone jest mniejsze od E
wyznaczonego doświadczalnie
E(pomiar) – E = P nadnapięcie
Przyczyny nadnapięcia
Przyczyny:
• Zbyt wolna dyfuzja
jonów z głębi roztworu
• Powolny przebieg reakcji
elektrodowych
Wartośd nadnapięcia zależy
od:
• Elektrod
• Rodzaju jonów
• Gęstości prądu
• Temperatury roztworu
Napięcie rozkładu
• Po uwzględnieniu nadnapięcia na katodzie i
anodzie napięcie rozkładu wynosi:
• Er = (Ea + Pa) – (Ek + Pk) + iR
Polaryzacja elektrod
Dodatkowym zjawiskiem występującym w
procesie elektrolizy jest polaryzacja elektrod
• Polaryzacja chemiczna – zmiany składu
roztworu
• Polaryzacja stężeniowa – zmiany stężenia
między roztworem a warstwą przy elektrodzie
Aparatura do elektrolizy
Elektrolizery
Składa się z :
• Źródła prądu stałego
• (2–10 V oraz 0,1– A)
• Elektrod Pt oraz
naczyoka gdzie
zachodzi elektroliza
• Mierników
Aparatura do elektrolizy
Potencjostaty
• Elektrolizę przeprowadza się przy
automatycznej
(…)
…Elektrochemiczne metody
Kulometria
Kulometria
•
Metody oparte na elektrolizie:
Prawa Faradaya
1. M = kQ = kit
K-równoważnik elektrochemiczny: masa wydzielona
przez ładunek 1C przez prąd 1A w czasie 1 sek.
2. Jednakowe ładunki wydzielają na elektrodach
zanurzonych w różnych elektrolitach m
proporcjonalną do M/z
M = 1/F it M/z F= 96 486 0,5 C C=As
Zastosowanie prawa Faradaya
• Z wydzielonej masy…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)