Elektrochemia jest to dział chemii fizycznej, obejmuje (wg. klasycznego podziału): Elektrodykę zajmuje się prawami chemicznymi, które powodują

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Elektrochemia jest to dział chemii fizycznej, obejmuje (wg. klasycznego podziału): Elektrodykę zajmuje się prawami chemicznymi, które powodują"

Piotr Żukowski
6 lat temu
Przeglądów:

1 Eektrochemia Eektrochemia jest to dział chemii fizycznej, obejmuje (wg. kasycznego podziału): Eektrodykę zajmuje się prawami chemicznymi, które powodują przepływ prądu ekektycznego, reakcje chemiczne powodujące przepływ prądu, odpowiedz reakcji chemicznych. Które zachodzą w eektroizie Jonikę bada zjawiska zachodzące w roztworach eektroitów, np.. korozję metai Wróżeniami również eektrochemie przemysłowa zajmuje się pozyskiwaniem czystych metai, wodorotenków.

2 Eektrochemia 5.1. Zjawiska i prawa rządzące przewodnictwem eektroitów 5.2. Fizykochemię spontanicznych procesów eektrodowych 5.3. Fizykochemię wymuszonych procesów eektrodowych

3 Eektrochemia 5.1 Przewodnictwo eektroitów Przewodnictwo eektroitów - wprowadzenie Prawo Kohrauscha Przykłady zastosowań pomiarów przewodnictwa roztworów

4 ELEKTROCHEMIA Przewodnictwo wodnych roztworów eektroitów Równowagi w roztworach eektroitów (omawiane w rozdz. 3) Ogniwa gawaniczne Eektroiza Zjawisko korozji PRZEWODNICTWO PRZEWODNICTWO ELEKTRONOWE PRZEWODNICTWO JONOWE Prawo Ohma R U I R 1 s def 1 1 R [ S 1 ] Przewodnictwo właściwe 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 4

przewodnictwo właściwe - przewodnictwo równoważnikowe c stężenie normane

5 PRZEWODNICTWO JONOWE Iościowy opis przewodnictwa jonowego def c V r V r objętość roztworu zawierająca jeden gramorównoważnik eektroitu - przewodnictwo właściwe - przewodnictwo równoważnikowe c stężenie normane 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 5

6 Iościowy opis przewodnictwa jonowego Da prostych i mocnych (a = 1) eektroitów Da prostych, słabych eektroitów (a < 1): a +, - to przewodnictwo równoważnikowe jonów Graniczne przewodnictwo równoważnikowe jonu Wartość przewodnictwo równoważnikowe jonów ekstrapoowaną do rozcieńczenia nieskończenie wiekiego oznacza się o i nazywa granicznym przewodnictwem równoważnikowym jonu. Jest to wiekość stała w stałej temperaturze, charakterystyczna da jonu rozpuszczonego w danym rozpuszczaniku. Ponieważ w rozcieńczeniu nieskończenie wiekim a = 1, więc da prostych eektroitów, zarówno mocnych jak i słabych: C C o o 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 6

7 Prawo Kohrauscha o niezaeżnej wędrówce jonów im c Graniczne przewodnictwo równoważnikowe eektroitu można obiczyć przez zsumowanie stałych udziałów jonowych kationów i anionów. Przewodnictwo równoważnikowe roztworu zawierającego ZnC 2 i NaC w dostatecznie niskich stężeniach można oszacować w następujący sposób: 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 7

8 Prawo Kohrauscha o niezaeżnej wędrówce jonów Przykłady obiczania graniczne przewodnictwo równoważnikowe eektroitu jako sumę stałych udziałów jonowych kationów i anionów. KC BaC 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] K C Ba 2 C K Fe 3 6 CN CuSO Cu 4 SO KNaSO K Na SO (NH 4 )Fe(SO 4 ) NH 4 Fe SO Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 8

9 Pomiar przewodnictwa Schemat mostka Wheatstone'a do pomiaru oporu roztworów eektroitów Pomiary oporności można dokonać za pomocą zmodyfikowanego mostka Wheatstone'a zawierające źródło prądu przemiennego. Konieczne to jest z dwóch powodów: - aby uniknąć procesu eektroizy (stosowany zakres częstotiwości to 1-1Hz) - w ceu pomiaru oporności wyłącznie słupa eektroitu znajdującego się pomiędzy eektrodami; 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 9

10 Zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów eektroitów Przewodnictwo równoważnikowe wodnych roztworów kiku eektroitów w temp. 25 C jako funkcja stężenia. Liniami przerywanymi zaznaczono sposób wyznaczania wartości o da roztworów mocnych eektroitów 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 1

11 Zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów eektroitów Wyznaczenie wartość stałej dysocjacji słabego kwasu Da prostych eektroitów: a Zaeżność przewodnictwa od stężenia jest związana ze zmianą stopnia dysocjacji a a M c K c c 1a MA c Ostatecznie: K c 2 c Da eektroitów słabych wyznacza się zatem wartość o korzystając z prawa Kohrauscha Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 11

12 Zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów eektroitów Przykład: da roztworu kwasu octowego można obiczyć o na podstawie (wyznaczonych przez ekstrapoację) wartości o roztworów octanu sodowego, chorku sodowego i kwasu sonego: 3 3 CH3COO Na H C CH COO H CH COOH CH COONa HC NaC 3 Na C 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 12

13 Zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów eektroitów Przykład: ioczyn rozpuszczaności AgC Da nasyconego roztworu AgC można, z uwagi na jego małe stężenie, przyjąć: Ag C AgC 1 AgC 1 cr Ag C c r Ioczyn rozpuszczaności AgC związany jest ze stężeniem jonów: L AgC a Ag a C c Ag c C 2 gdzie jest średnim współczynnikiem aktywności jonów. Da roztworu AgC w czystej wodzie można przyjąć: L AgC 1 2 AgC c r Ag C 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 13 c 2 2 r 2

14 Zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów eektroitów Miareczkowanie konduktometryczne Typowe wykresy miareczkowań konduktometrycznych kwasów o maejącej mocy (A,B,C,D) za pomocą mocnej zasady (E) oraz słabego wodorotenku (F) Krzywa miareczkowania dwóch kwasów o różnej mocy za pomocą mocnej zasady Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 14

15 Zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów eektroitów Miareczkowanie konduktometryczne Typowe wykresy miareczkowań konduktometrycznych: 1 - miareczkowanie HC roztworem NaOH 2 - miareczkowanie CH 3 COOH roztworem NaOH 3 - miareczkowanie mieszaniny HC i CH 3 COOH roztworem NaOH 4 - miareczkowanie roztworu AgNO 3 za pomocą KI Miareczkowanie konduktometryczne AgNO 3 za pomocą NaC 5.1. Eektrochemia przewodnictwo roztworów Wykład z Chemii Fizycznej str. 5.1 / 15

Podobne dokumenty

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIAÓW PZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOOTLENKU SODU METODĄ MIAECZKOWANIA KONDUKTOMETYCZNEGO Instrukcja do ćwiczeń opracowana w Katedrze Chemii Środowiska Uniwersytetu