CHƯƠNG 11 KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HOÁ

CHƯƠNG 11KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HOÁGV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 1NỘI DUNG CHÍNH (2LT)I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM II. CÁC THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN HOÁ III. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓAGV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 2MỘT SỐ KHÁI NIỆM1. Cơ sở của PP điện hoá 2. Điện cực 3. Phản ứng điện hoá 4. Thế cân bằng điện cực 5. Nguyên tố điện hóa 6. Sự điện phân1. Cơ sở của PP điện hoáDựa trên các quy luật, hiện tượng có liên quan...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 11 KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HOÁ CHƯƠNG 11 KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HOÁGV: Trần T Phương Thảo BM 1Hóa Lý (ĐHBK) NỘI DUNG CHÍNH (2LT)I. MỘT SỐ KHÁI NIỆMII. CÁC THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN HOÁIII. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓAGV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM1. Cơ sở của PP điện hoá2. Điện cực3. Phản ứng điện hoá4. Thế cân bằng điện cực5. Nguyên tố điện hóa6. Sự điện phânGV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 3 1. Cơ sở của PP điện hoá Dựa trên các quy luật, hiện tượng có liên quan phản ứng điện hóa xảy ra trên ranh giới tiếp xúc giữa các cực, dung dịch phân tích. Dựa vào tính chất điện hóa của dung dịch tạo nên môi trường giữa các cực.→ dựa trên ứng dụng của các quá trình điện hóa, nói chung là điện hóa học.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 4 2. Điện cực Là hệ tiếp nối giữa các tướng (pha) dẫn điện. Tướng đầu tiên, cuối cùng là kim loại, các tướng còn lại là dung dịch điện ly (dd điện ly → dd có các ion).GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 5 2. Điện cựcKý hiệu: Đơn giản: Phức tạp: như cực khí, gồm bản Pt phủ muội Pt (để dễ hấp phụ khí trên bề mặt kim loại) tiếp xúc đồng thời với khí, dung dịch ion của khí.Ví dụ: điện cực hydroGV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 6 2. Điện cực Phức tạp hơn: gồm M phủ một lớp muối khó tan MA↓ tiếp xúc dung dịch chứa An-.Ví dụ: cực AgCl. cực calomel:GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 7 3. Phản ứng điện hoáXét phản ứng oxy hóa khử: Ox + ne- ↔ Kh Điện tử trao đổi giữa các cấu tử trong dung dịch đồng thể hoặc hệ dị thể Đây là phản ứng hóa học Năng lượng chuyển thành nhiệt năngGV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 8Oxidation-Reduction ReactionsGV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 9 3. Phản ứng điện hoáXét hệ (Ox + ne- ↔ Kh) có nhúng thanh kim loại M: M: vật dẫn loại 1. Cấu tử trong dd: vật dẫn loại 2.→ sẽ xảy ra phản ứng điện hóaGV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 10 3. Phản ứng điện hoá Gián tiếp: kim loại chỉ đóng vai trò trung gian trong quá trình cho nhận electron (kim loại không bị oxy hóa). Trực tiếp: kim loại M bị oxy hóa.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 11 3. Phản ứng điện hoáTóm lại, pứ điện hóa: Thuộc loại phản ứng oxy hóa khử: trao đổi electron giữa dây kim loại M nhúng vào dd với các cấu tử trong dung dịch. Có năng lượng chuyển thành điện năng. M: điện cực.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 12 Các giai đoạn của pứ điện hóa Quá trình di chuyển: cấu tử chuyển từ trong lòng dung dịch lên bề mặt điện cực (vdc). Quá trình phóng điện: phản ứng điện cực, quá trình trao đổi electron giữa điện cực và cấu tử vpđ. Quá trình hình thành sản phẩm, thoát sản phẩm ra khỏi bề mặt điện cực. → Động học quá trình điện hóa phụ thuộc tất cả các vận tốc trên.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 13 Các yếu tố ảnh hưởng đến một phản ứng điện hóa Phản ứng điện hóa xảy ra nhanh, chậm, dễ hay khó phụ thuộc vào: dung dịch khảo sát (Ox, Kh…) điện cực sản phẩm tạo thành.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 14 Ảnh hưởng của DD khảo sát Bản chất, nồng độ, dạng chất khảo sát (tự do hay phức). Bản chất, nồng độ của cấu tử khác cùng tồn tại (khả năng điện ly, hoạt động bề mặt). Hiện tượng đối lưu trong dung dịch phụ thuộc nhiệt độ. Hiện tượng điện di phụ thuộc điện trường. Hiện tượng khuếch tán do sự phân cực nồng độ.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 15 Ảnh hưởng của điện cực Bản chất kim loại làm điện cực (Pt, Au, Ag, Cu, C) Hình dạng (phẳng hoặc lưới, thanh). Điều kiện làm việc (hiệu điện thế, mật độ dòng, …).GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 16 Ảnh hưởng của sản phẩm Bản chất sản phẩm. Dạng sản phẩm (rắn, lỏng, khí). Mức độ tạo thành sản phẩm từ dễ đến khó:GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 17 4. Thế cân bằng điện cực Xuất hiện trên ranh giới tiếp xúc giữa điện cực kim loại và dung dịch điện ly. Thế CB điện cực được tính theo PT Nernst:GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 18 4. Thế cân bằng điện cực Giá trị thế cân bằng ECB của 1 điện cực phụ thuộc: Bản chất kim loại làm điện cực: E0(Ox/Kh); n. Nồng độ các chất tham gia cân bằng điện cực (dung dịch điện ly: [Ox], [Kh],…..).GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 19 4. Thế cân bằng điện cựcNguyên nhân xuất hiện ECB: Sự xuất hiện lớp điện tích kép trên ranh giới bề mặt KL – DD, đóng vai trò như một tụ điện. Một bản là bề mặt kim loại tích điện. Bản kia là dung dịch tiếp xúc tích điện trái dấu.GV: Trần T Phương ThảoBM Hóa Lý (ĐHBK) 20 ...