Seminar điện hoá học

Seminar điện hoá học

Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Khoa công nghệ hoá học Lớp Công nghệ giấy k51 Seminar điện hoá học Giáo viên hướng dẫn: TS.Trần Vân Anh 1          2     !  !  !"  !#$% & !'() * !+$ 3     !, )/-012#34012 • 5"1678-9#341)1:-(;</)=9>  ?9$9@?9  AB)4)CDE,F)GH"IJ))K?B,)L) 4  • !:)M  Là điện cực làm việc thuận nghịch với Cation  Thường là một kim loại nhúng trong dung dịch chất điện ly của kim loại đó.  !8"NO@BP9QRB'(), 5 • 5"167  !S)3),1)1:S)T>  • 8U7S)NS)T>  •  • !"P9  RN9Q7 6 / / 0,059lg  S) S) S) S) S)  ϕ ϕ + + + = + 2 2 29 V 9 − − → 2 2 2 2 / / 0,059 lg 2 9  9 9 9 9 9   ϕ ϕ − − − = + 2 2 2 / / 1 0,059lg  9 9 9 9 9 9   ϕ ϕ − − − = ⇒ = −  • !:)M7  W,,-):4  X)GY)I)/- -+ 4-("+-3), 1)1:Z+-( • 5"167  !9-V7  !9DI7  !<+$)7 7 2 2 Hg|Hg Cl ,KCl Ag|AgCl, KCl 4 2 4 Hg|HgSO ,H SO    • Z)[7 • 7 Cấu tạo 8 2 2 | ,O) O) 9 89 2 2 2 2 2O) 9 V O) 9 − → + + ¬  2 2 2 2 0 / / 0,059lg[ ] O) 9 9 O) 9 9 9 ϕ ϕ − − − = − 9  • Z)[ • 7 10 - Ag -1e +Cl AgCl → ¬  AgCl/Ag 0 AgCl/Ag 0,059lg 9  ϕ ϕ − = − Ag|AgCl, KCl [...]... Không sử dụng được lâu!  Giá thành chế tạo đắt 11 Điện cực khí • Định nghĩa:  Là điện cực bao gồm một tấm kim loại trơ có bề mặt rất rộng dễ hấp thụ khí, tiếp xúc với dung dịch chất điện li có chứa ion nguyên tố ở dạng khí • Ví dụ: Điện cực Hidro, điện cực Oxy… 12 Điện cực Hidro 13 • • • • Phản ứng trên điện cực:  → H 2 − 2e ¬  2 H +  Thế điện cực: ϕ2H+ /H = ϕ 2 Nếu áp suất khí 0 2H + /H 2... rộng rãi • Ví dụ Trong pin mẫu Weston ghép điện cực hỗn hống Cadimi với điện cực loại 2 sulfat thủy ngân 27 Điện cực thủy tinh • Định nghĩa:  Là một điện cực đặc biệt chế tạo bằng thủy tinh hoạt động trên nguyên tắc trao đổi ion (còn gọi là điện cực màng trao đôi) 28 • Cấu tạo:  3 phần chính: 1 Bầu điện cực 2 Thân điện cực 3 Điện cực trong 29 • Nguyên tắc hoạt động:  khi một màng mỏng thuỷ tinh... Ví dụ: Điện cực hỗn hống Cadimi Điện cực hỗn hống cũng là điện Hgloại CdSO4dd Cd ( cực ) | 1 25 • Phản ứng ở điện cực: Cd ( Hg ) − 2e  Cd → ϕCd 2+ / Cd ( Hg ) • 2+ + Hg aCd 2+ 0, 059 = ϕ Cd 2+ / Cd ( Hg ) + lg 2 aCd ( Hg ) 0 Khi aCd 2+ = aCd ( Hg ) ϕCd 2+ / Cd ( Hg ) = ϕ 0Cd 2+ / Cd ( Hg ) 26 • Ứng dụng:  Điện cực hỗn hống Cadimi được ứng dụng rộng rãi • Ví dụ Trong pin mẫu Weston ghép điện cực... 2H + /H 2 =0 14 • Ứng dụng:  Xác định thế điện cực tiêu chuẩn của điện cực khác (điện cực so sánh) • Nhược điểm:  Dễ bị “Ngộ độc” làm sai lệch thang đo Ngày nay thay thế bằng điện cực Calomen 15 Điện cực oxy • Cấu tạo: Hoặc: •  Đặc điểm: OH − | O2 ( Pt ) H + | O2 ( Pt ) Làm việc không thuận nghịch do oxy phản ứng với kim loại bị hấp phụ 16 • Phản ứng ở điện cực trong môi trường kiềm:  4OH − →... ăn mòn) 20 Điện cực oxy hóa khử • Định nghĩa:  Là một hệ điện hóa gồm một kim loại trơ (VD Pt) nhúng vào trong dung dịch chứa đồng thời dạng oxi hóa và dạng khử • Ví dụ: Pt|Fe3+,Fe2+ Hoặc Pt|MnO-4,H+,Mn2+ 21 • Pt|Fe3+,Fe2+ Điện cực oxy hóa khử thuần túy • Phản ứng ở điện cực:  Fe 2+ → Fe + 1e ¬   3+ ϕ Fe3+ / Fe2+ = ϕ 0 Fe3+ / Fe2+ + 0, 059 lg aFe3+ aFe2+ 22 • Pt|MnO- ,H+,Mn2+ - Điện cực oxy... cực oxy hóa – khử hỗn hợp 4 • Phản ứng ở điện cực: − + 2+ MnO4 + 5e + 8H  Mn + 4 H 2O → ϕ MnO − / Mn2+ = ϕ 4 8 H+ 0 MnO4 − / Mn 2+ 0, 059 a aMnO4− + lg 5 aMn2+ 23 • Đặc điểm:  Thế của điện cực phụ thuộc  Nồng độ chất oxy hóa, nồng độ chất khử  Độ pH của dung dịch  Không phải điện cực oxh-khử nào cũng phụ thuộc pH 24 Điện cực Hỗn hống • Định nghĩa:  Là điện cực gồm kim loại rắn hoặc lỏng hòa... dung dịch 31 Một số hình ảnh điện cực thủy tinh trong thực tế: 32 Máy khuếch đại dòng dùng với điện cực thủy tinh đo pH 33 34 Thế khuếch tán 1 2 3 4 Pin nồng độ Sự hình thành thế khuếch tán Phương trình thế khuếch tán Henderson Cách khắc phục thế khuếch tán 35 Pin nồng độ • Định nghĩa: Là pin tạo ra do hai điện cực giống hệt nhau về trạng thái vật lý cũng như bản chất hóa học, nhưng khác nhau về nồng... = 0, 401V 17 • Phản ứng ở điện cực trong môi trường axit:  → O2 + 4 H + + 4e ¬  2 H 2O  ϕO2 / H 2O • 0.059 4 = ϕ O2 / H 2O + lg a H + PO2 4 0 Nếu PO2 = 1, aH + = 1 ϕO2 / H 2O = ϕ 0 O2 / H 2O = 1, 229V 18 • Thay aOH − ϕO2 / H 2O K w 10−14 = = aH + aH + 0, 059 = 1, 229 − 0, 059 pH − lg PO2 4 19 • Ứng dụng:  Dùng để giải thích hiện tượng ăn mòn hóa học trong các dung dịch điện ly: sự hình thành các... Định nghĩa: Là pin tạo ra do hai điện cực giống hệt nhau về trạng thái vật lý cũng như bản chất hóa học, nhưng khác nhau về nồng độ dạng oxy hóa hay dạng khử  Nguồn điện được tạo ra do sự san bằng nồng độ ở hai khu vực của cùng một chất điện ly, nhưng có nồng độ khác nhau, hoặc giữa hai áp suất khí khác nhau, hoặc giữa hai nồng độ của cùng một kim loại trong hỗn hống 36 ...  khi một màng mỏng thuỷ tinh tiếp xúc với hai dung dịch có nồng độ H+ khác nhau thì tại hai phía bề mặt sẽ tạo thành các lớp trương tương ứng có khả năng trao đổi ion H+ với dung dịch Hình thành lớp điện tích kép: Xuất hiện bước nhảy thế trên bề mặt thủy tinh mỏng α là dung dịch có nồng độ ion [H+]α β là dung dịch có nồng độ ion [H+]β •Ở 298K : [H+]α ϕtt = 0, 059 lg [H+]β 30 • Ưu điểm:  Dễ sử dụng . Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Khoa công nghệ hoá học Lớp Công nghệ giấy k51 Seminar điện hoá học Giáo viên hướng dẫn: TS.Trần Vân Anh 1        . )/-012#34012 • 5"1678-9#341)1:-(;</)=9>  ?9$9@?9  AB)4)CDE,F)GH"IJ))K?B,)L) 4  • !:)M  Là điện cực làm việc thuận nghịch với Cation  Thường là một kim loại nhúng trong dung dịch chất điện ly của kim loại đó.  !8"NO@BP9QRB'(), 5 • 5"167  !S)3),1)1:S)T>  • 8U7S)NS)T>  •  • !"P9  RN9Q7 6 /. = • b)16)7  c:`d+P;;R • TGH]-7  e_I:fT)..g,-;) Ngày nay thay thế bằng điện cực Calomen 15 !" • 907  OB7 • !B]-7  W,-X)):1#$Z)4-I:06 16 2 |