Công thức điện cực với điện cực so sánh năm 2024

1. PHÁP ĐIỆN THẾ TS Phan văn Hồ Nam Tháng 09/2017
2. TẬP  Giải thích ý nghĩa phương trình Nernst & xác định thế điện cực.  Phân biệt các loại điện cực  Giải thích mạch pin đo pH và các sai số thường gặp khi đo pH.  Giải thích nguyên tắc chọn điện cực chỉ thị khi dùng phương pháp chuẩn độ thế bằng các phản ứng: trung hòa, kết tủa, tạo phức với complexon, oxy hóa khử – phân biệt phản ứng chuẩn độ và phản ứng điện hóa trên điện cực.  Nêu các kỹ thuật xác định điểm tương đương trong pp đo thế. 1. Võ Thị Bạch Huệ, Vĩnh Định, Hóa phân tích, tập 2, 2008, Nhà xuất bản Y học, trang 10-35 2. A. P. Kreskov, cơ sở hoá học phân tích, tập 2, (Từ vọng nghi, Trần tứ Hiếu dịch), 1990, Nhà xuất bản Đại học và Giáo dục chuyên nghiệp, trang 363-376 3. Trần Tử An, Hóa phân tích, tập 2, Nhà xuất bản y học, 2012, trang 237-263
3. ĐẠI CƯƠNG Phươngphápphântíchđiệnhóa Phân tích khối PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ DẪN ĐIỆN Phân tích bề mặt Phân tích tĩnh PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN THẾ Phân tích động Kiểm soát điện thế Thế thay đổi PHƯƠNG PHÁP CỰC PHỔ Thế cố định PHƯƠNG PHÁP ĐO AMPE PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNGKiểm soát dòng điện PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG điện thế-dòng điện-điện tích
4. ứng oxy hoá khử:  Nếu tiến hành thí nghiệm với dụng cụ thích hợp để kiểm soát được sự di chuyển của các điện tử này tạo thành dòng các electron có nghĩa là chúng ta đã tạo được dòng điện hóa từ phản ứng hóa học. Phản ứng tổng quát: 4 Fe+2  Fe+3 + e (sự oxi hóa của Fe+2) Ce+4 + e-  Ce+3 (sự khử của Ce+4 ) Ce+4 + Fe+2  Ce+3 + Fe+3 (1.1) OX2 + n.e-  KH2 KH1  OX1 + n.e- OX2 + KH1  KH2 + OX1
5.
6. CELL - TẾ BÀO ĐIỆN HÓA) • Điện cực: (Half cell – bán pin): – Anod: xảy ra phản ứng oxy hóa. Cu  Cu+2 + 2e- (nhường điện tử) – Cathod: xảy ra phản ứng khử . Fe+3 + e-  Fe+2 (nhận điện tử) • Cầu muối: – Nối hai half cell của một pin (tránh phản ứng trực tiếp giữa các chất tham gia phản ứng). – Thường dùng KCl, NH4Cl. 6 Các giai đoạn: • Các cấu tử (ion): lòng dd  bề mặt điện cực. • Sự trao đổi điện tử giữa cấu tử và điện cực • SP hình thành và thoát khỏi bề mặt điện cực.
7. CELL - TẾ BÀO ĐIỆN HÓA) – pin GALVANIC, tạo ra điện năng tự hoạt động (mạch Galvanic) – pin ĐIỆN LY, cần năng lượng điện từ bên ngoài (mạch điện phân). 7 Hoặc – pin đảo, là pin mà cathod và anod có thể đổi vị trí cho nhau (pin điện ly). – pin không đảo, là pin mà cathod và anod không thể đổi vị trí lẫn cho nhau.
8. CELL - TẾ BÀO ĐIỆN HÓA)  Quy ước cách viết mạch điện hóa như sau: – Anod và các thông số liên quan viết bên trái cầu muối. – Cathod và các thông số liên quan viết bên phải cầu muối. – Ranh giới hai pha mà ở đó xuất hiện thế được ký hiệu bằng  hay /. – Cầu muối được ký hiệu bằng ‖hay //  Thí dụ: – Điện cực Bạc clorid: Ag  AgCl (bão hòa), KCl (x mol); – ZnZn+2 (1,00M)‖Cu+2 (1,00M)Cu 8
9. aox (akh) = hoạt độ của dạng oxi hóa, khử  Eo: thế điện cực chuẩn  F: hằng số Faraday (96.500 C) Coulomb  T: nhiệt độ tuyệt đối K  R: hằng số khí lý tưởng (8,331)  n: số electron trao đổi ox kho kh oxo a a nF RT EEhay a a nF RT EE lnln  ).( ][ ][ log , 31 0590 kh ox n EE o  • Phương trình Nernst  aox = [Ox].fox  [Ox], [kh]: nồng độ đương lượng của dạng oxy hoá hay dạng khử.kh oxo fkh fox n EE ].[ ].[ log 059,0  • 25 oC, đổi sang log và thế các hằng số vào: • fox (fkh): hệ số họat độ của dạng oxi hóa (hay dạng khử), thường được chấp nhận fox = fkh= 1
10. số điều cần lưu ý  [Ox]([Kh]) là nồng độ cân bằng của dạng oxy hoá (dạng khử) Ce+4 +1e  Ce+3  Với chất khí: hoạt độ a  áp suất riêng phần (atm) H++ 2e  H2 (k) 10 )4.1( ][ ][ 05911.0 3 4    Ce Ce gEoE )5.1( ][ lg 2 0591,0 2 2 HP H EoE  
11. số điều cần lưu ý  Tạo thành chất rắn/lỏng tinh khiết trong bán phản ứng/dung môi  hoạt độ không đổi  đưa vào hằng số Eo Sn+2 + 2e  Sn(r)  Đo với một kim loại trơ (như Pt): thế phụ thuộc vào pH dung dịch: Cr2O7 -2 +14H+ + 6e  2Cr+3 + H2O 11 )7.1( ][ ]][[ lg 6 0591,0 23 142 2 7    Cr HOCr EoE )6.1(]lg[ 2 0591.0 2  SnEoE
12. số điều cần lưu ý  Để cho việc xác định thế điện cực được chính xác và thống nhất  quy ước thế của điện cực Hydro ở điều kiện chuẩn là 0,000volt.  Khả năng oxi hóa giảm dần Cl2 > O2 >Ag+ > H+ > Ag(CN)2 - > Cd+2 > Zn+2 Phản ứng Eo V (ở 25oC) Cl2 + 2e  2Cl- + 1,359 O2 + 4H+ + 4e  2 H2O + 1,229 Ag0  Ag++ e + 0,799 2 H+ + 2e  H2 0,000 Ag(CN)2 - + 2e  Ag +2CN- - 0,290 Cd+2 + 2e  Cd - 0,403 Zn+2 + 2e  Zn - 0,763
13. yếu tố ảnh hưởng thế oxy hoá khử:  Ảnh hưởng của nồng độ acid - pH môi trường: Cr2O7 -2 +14H+ + 6e  2Cr+3 + H2O Ở điều kiện [Cr2O7 -2 ] = [Cr+3] và pH = 2 tức [H+] = 10-2 Khi pH = 3 tức [H+] = 10-3  khi pH tăng, thế tiêu chuẩn giảm, ~ khả năng oxy hoá của Cr2O7 -2 giảm. 23 142 2 ][ ]][[ lg 6 0591,0 7    Cr HOCr EoE     vxEoE 054,1142 6 0591,0 33,110lg 6 0591,0 142/ 0       vxEoE 916,0143 6 0591,0 33,110lg 6 0591,0 143/ 0  
14. yếu tố ảnh hưởng thế oxy hoá khử:  Ảnh hưởng của phản ứng kết tủa: Cu+2 + e  Cu+ ; Eo Cu+2 / Cu+ = 0,17v Cu+ + I- (dư)  CuI TCuI = 10-12. Cu+2 + e +I-  CuI ở [Cu+2 ][I-] = 1 tức 0,879v > 0,17v  khi có mặt I- khả năng oxy hoá của Cu+2 tăng lên nhiều. ][ ][ 05911.0 2    Cu Cu gEoE v TST EoE TSTCu Cu CuI o CuI 879,010lg17,0 1 log0591,0 1 ][ ][ 12/ 2     
15. yếu tố ảnh hưởng thế oxy hoá khử:  Anh hưởng của phản ứng tạo phức: Co+2 tạo phức với NH3 khi trong môi trường dư NH3 tạo Co(NH3)6 +3 bền và Co(NH3)6 +2 kém bền thì khả năng oxy hoá của Co+3 giảm đi và khả năng khử của Co+2 tăng lên.
16. THẾ ĐIỆN CỰC  Xác định thế của điện cực một cách tương đối – So sánh hiệu điện thế giữa 2 điện cực Epin = Ecathod – Eanod và EH2 = 0,000v X là cathod Epin = Ex - EH2  Epin = Ex = Ecathod X là anod Epin = EH2 - E x  Epin = - Ex = - Eanod 16 Dấu của thế điện cực tùy theo so với điện cực Hydrogen trong mạch Galvanic.
17. THẾ 17
18. CỰC Điện cực so sánh Điện cực HYDRO Điện cực Ag - AgCl Điện cực CALOMEL Điện cực chỉ thị Điện cực chỉ thị kim loại Điện cực KL loại 1 (chỉ thị cation) Điện cực KL loại 2 (chỉ thị anion) Điện cực Ag Điện cực chỉ thị cho hệ thống oxh- khử Điện cực màng chọn lọc ion Điện cực thủy tinh Điện cực màng rắn Điện cực màng lỏng Điện cực màng thẩm thấu khí Điện cực màng xúc tác sinh học18 Là điện cực có thế không thay đổi, không phụ thuộc vào dung dịch điện ly mà nó nhúng vào. Là điện cực có thế phụ thuộc vào nồng độ chất cần khảo sát trong dung dịch mà điện cực này nhúng vào.
19. CỰC - ĐIỆN CỰC SO SÁNH 19 a) Điện cực hydrogen b) Điện cực Calomel c) Điện cực Ag/AgCl
20. CỰC - ĐIỆN CỰC SO SÁNH Điện cực Hydrogen Điện cực Calomel Điện cực Ag/AgCl Nguyên tắc H2 hấp phụ trên dây Pt nhúng trong dung dịch acid có hoạt độ chuẩn Hg | Hg2Cl2, KCl (x M) || Gồm dây Ag nhúng trong dung dịch bão hòa cả KCl và AgCl. Phản ứng điện cực H2 + e− ↔ H+ Hg2Cl2 + 2e  2Hg + 2Cl− AgCl + e− ↔ Ag+ + Cl− Thế điện cực 𝐸 = 𝐸 𝑜 + 0,0591 log 𝐻+ E = Eo − 00591 2 log[Cl− ]−2 E = Eo − 0,059log[Cl− ] Ứng dụng Là điện cực chuẩn xác định điện thế của các điện cực khác và điện thế chuẩn của các cặp oxy - hoá khử. Hiếm khi dùng, do việc duy trì và sử dụng khá phức tạp. Quy ước Eo = 0,000 V chế tạo dễ dàng. Với nồng độ KCl bão hòa, thế điện cực dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hơn. Ở 25 ⁰C, thế của SCE là 0,2444 V Ở 25 oC, Thế của điện cực có KCl bão hòa là Eo=0,197 V; không có KCl là Eo=0,222 V 20
21. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ 21  Điện cực chỉ thị kim loại 21 Điện cực KL loại 1 (chỉ thị cation) Điện cực KL loại 2 (chỉ thị anion) Điện cực Ag Điện cực chỉ thị cho hệ oxh-khử Nguyên tắc KL nhúng trong dd muối của nó M/ M+n Xđ anion tạo hợp chất khó tan hay phức bền vs kim loại sợi dây Ag nhúng vào dung dịch Cấu tạo từ kl trơ Au, Pd, Pt...: vận chuyển e- từ khửoxh PƯ điện cực Thế điện cực M+n+n.eM MA+n.eM0+A-n Ag++eAg AgX+eAg+X- Ứng dụng Đlg cation kl/dd (nước sinh hoạt, đồ uống, thực phẩm…): Cu/CuSO4, Zn/ZnSO4, Cd/Cd(NO3)2, Pb/Pb(CH3COO)2 điện cực Hg  xđ phức EDTA (Y-4) HgY-2+2eHg+Y-4 (Eo=0,21v) Điện cực Ag dùng trong phép đo Ag, định lượng Halogenua Dùng trong chuẩn độ oxy hóa khử, chuẩn độ ampe và pp cực phổ. Thường dùng nhất là điện cực Pt nA noEEhay nAnoEE    log0591,0 1 log0591,0nM noEE  log0591,0 ]lg[05916,0    AgEE o Ag ]lg[05916,0    ClEE o Cl
22. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực thủy tinh: [H3O+](a1)  màng thủy tinh [H3O+](a2),[Cl-](1M), AgCl (b.hòa) Ag 22 Cấu tạo: Màng thủy tinh mỏng: thủy tinh có thành phần đặc biệt và lớp gel trên cả 2 bề mặt. Lớp gel mặt ngoài có tác dụng trao đổi H+ của dd khảo sát với các cation hoá trị 1 nằm trong lớp gel đó, tạo nên tính nhạy cảm với H+ của màng thủy tinh. 1loga0,059E  L Ứng dụng: dùng đo pH, chuẩn độ acid - bazơ.  Thay đổi cấu tạo thành phần thủy tinh, tạo điện cực chọn lọc cho các ion kim loại M+n (Na+, K+, Li+, NH+ 4, Ag+, Rb+, Cs+) L: Hệ số màng
23. THỦY TINH 23
24. Điện cực màng rắn Hình 1 -2: Điện cực màng lỏng đo Ca2+ Hình 1 -3: Điện cực màng thẩm thấu khí Hình 1 -4: Điện cực màng xúc tác sinh học
25. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực màng rắn 25  là một màng rắn dẫn điện có chứa các ion có khả năng cố định những ion cần đo.  Thường dùng: LaF3, Ag2S, AgSCN, AgI, … có cấu trúc đơn tinh thể, đa tinh thể hay hỗn hợp.  Được nén thành màng mỏng có khả năng trao đổi ion.  Thí dụ: • đo anion hoá trị 1: Ag+ trong màng rắn; • đo cation hoá trị 2: S-2 trong màng rắn.
26. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực màng rắn 26 Ion cần đo Màng rắn Khoảng nồng độ (M) Các ion cản trở F- Cl- Br- I- CN- SCN- Ag+, S-2 Cd+2 Cu+2 Pb+2 LaF3 AgCl - Ag2S AgBr - Ag2S AgI - Ag2S AgCN- AgS2 AgSCN- AgS2 Ag2S CdS - AgS2 CuS - AgS2 PbS - AgS2 Bão hòa– 10-6 100 – 5. 10-5 100 – 5. 10-6 100 – 5. 10-6 10-2 –10-6 100 – 5. 10-6 100 –10-7 10-1 –10-7 10-1 –10-8 10-1 –10-6 OH- I- , CN-, Br-, S2O3 -2 Cl-, I- , S-2, CN- Br-, Cl-, S-2, CN- S-2, I- Br-, I- , S-2, CN- Hg+2 Hg+2, Cu+2, Ag+ Hg+2, Ag+ Hg+2, Cu+2, Ag+
27. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực màng lỏng: 27  Cân bằng qua màng là: [(RO)2POO]2Ca  2(RO)2POO- + Ca+2 dung môi dung môi nước xa n LE lg 0591,0  L là một hằng số được xác định bằng cách đo E khi hoạt độ của dung dịch chuẩn a=1.
28. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực màng lỏng: 28 Ion Chaát taïo maøng loûng K+ Valinomycin Ca+2 Ca didecylphotphat, Ca dietylphenylphotphat (RO)2POO- Cu+2 RSCH2COO-
29. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực màng thẩm thấu khí: 29  Điện cực màng thẩm thấu khí CO2: dung dịch trong điện cực là HCO3 -/ H+. HSO3 - (ion) + H+  H2SO3  H2O + SO2 (khí)  Dd bên trong điện cực NaHSO3 có nồng độ HSO3 - = không đổi  Màng thẩm thấu là màng plastic xốp, kỵ nước - ngăn nước và tạo cân bằng với chất lỏng trong điện cực. (1.18)'log059,0]log[059,0 ][' ][ ].[ ][ ][ ]][[ 2 2 3 2 2 3 KSOLE SOK HSO KSO H SO HSOH K a a     
30. CỰC- ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực màng thẩm thấu khí: 30  Một số điện cực màng thẩm thấu khí dùng cho các cặp khí ion sau: • CO2/ HCO- 3 • CO2/ CO-2 3 • NH3/ NH4 + • NO2/ NO3 - • SO3/ HSO4 -
31. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ 31  Các chất xúc tác sinh học: • enzym đã phân lập, • mảnh tế bào • các tế bào vi khuẩn nguyên vẹn,...  tạo ra CO2, NH3, HCN...  xác định bởi các điện cực chọn lọc chuyên biệt  Amygdalin có thể phân huỷ bởi men -glucosidase tạo ra glucose, benzaldehyd và HCN.  Dùng điện cực chọn lọc CN- đặt trong để xác định HCN tạo thành. 23222 22334222 22 222 7 CONHOHNHCONH OHCONHHCONHHOHNHCONH urease pH     
32. CỰC - ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ  Điện cực màng chọn lọc ion • Điện cực kép: 32 Caàumuoái Loã hôûñeå thay dung dòch noäi ñieäncöïc Baàu thuyû tinh (a) điện cực thủy tinh (b) điện cực kép thủy tinh và Ag/ AgCl. Gồm 2 điện cực (so sánh và chỉ thị) ghép lại để tạo cho dụng cụ nhỏ hơn, chiếm khoảng không gian nhỏ hơn. Thí dụ: • điện cực thủy tinh và điện cực Bạc - Bạc clorid; • điện cực thủy tinh và điện cực Calomen, • điện cực chọn lọc ion và điện cực Bạc - Bạc clorid; …
33. ĐO THẾ • Thế tiếp xúc lỏng – Trong cấu tạo pin điện luôn phải ngăn cách dung dịch vùng cathod và anod không được trộn lẫn nhau,  vẫn có sự di chuyển ion từ vùng này sang vùng kia. – Dùng cầu muối nối 2 vùng này  độ tụt thế tương đối lớn. – Thế hiệu tụt giảm đó được gọi là thế khuếch tán hay còn gọi là thế tiếp xúc lỏng Ej (liqquid junction potentials). E đo = Epin = Ec – Ea + Ej 33
34. ĐO THẾ  Thế tiếp xúc lỏng – Tạo nên do sự chuyển động cuả các ion khác nhau có vận tốc khác nhau. – Tại một thời điểm, xác định mật độ ion trong môi trường khác nhau tạo nên thế hiệu giữa các vùng ion – đó là thế tiếp xúc lỏng Ej. – dd đơn giản: Ej được xác định từ linh độ ion. 34 Linh độ ion: là vận tốc (m/s) cuối cùng mà ion đạt tới trong điện trường 1 volt/m (m/s)/(V/m)=m2/s.V. Cầu muối: KCl, NH4NO3  Ej min Epin = Ec – Ea (Ej bỏ qua)
35. ĐO THẾ  Thế tiếp xúc lỏng – Người ta nhận thấy các dung dịch có cùng dung môi (nước, cồn, …) có Ej nhỏ hơn trường hợp cũng là những chất điện ly đó mà khác dung môi Ej sẽ tăng lên rất nhiều. Thí dụ: hai dung dịch HCl 0,1M / etanol và KCl 3,5M / H2O có Ej = 140 mV. 35
36. THẾ TRỰC TIẾP  Epin tỷ lệ với nồng độ chất khảo sát.  Vì giá trị Eđo = f(C) nên: – Môi trường đo, dm không có các ion cản trở, ion lạ làm thay đổi giá trị E. – Máy phải được chuẩn bằng các dd điện thế chuẩn có E biết trước, ổn định. 36 xC a n LE lg 0591,0 E đo = Epin = Ec – Ea + Ej Ea = hằng số E đo = Epin = L + (0,0591 / n).log [ax] – Ea + Ej Đặt Q = L + Ej – Ea E đo = Epin = Q + (0,0591 / n). log [ax] n EQ apX x /0591,0 log   Thay X bằng dd chuẩn đã biết hoạt độ,  xác định hằng số thực nghiệm Q với 1 cặp điện cực xác định.
37. THẾ TRỰC TIẾP  Các phương pháp xác định nồng độ: c xc x c x c x E EC C E E C C  VxVsVx CsVs Cx R    10).( 0591,0 )( 12 nEE R  
38. THẾ TRỰC TIẾP  Các phương pháp xác định nồng độ: x + S1m(x) x E mx + S2 EX E1 E2 VxVsVx CsVs Cx R    10).( 0591,0 )( 12 nEE R   Cs Vs Cx Vx Cx Vx PP thêm:
39. THẾ TRỰC TIẾP Đo pH với điện cực thủy tinh:  sử dụng cặp điện cực calomen – thủy tinh  ưu điểm: – đo được pH dd nước: oxy hoá mạnh, khử mạnh, khí, protein – đo được pH các dd nước có độ nhớt cao. – Đã chế tạo được vi điện cực có thể đo pH của giọt dịch sinh học. – Đơn giản, đáp ứng nhanh  Nguyên tắc – Dựa trên phương pháp đo so sánh, do đó trước khi đo máy phải được chuẩn hoá bằng các dung dịch đệm pH chuẩn. 39 )24.1( 0591,00591,0 K EE pH kE pH kE pH su u s s u u      
40. THẾ TRỰC TIẾP 𝐸𝑖𝑛𝑑 = 𝐾 + 0,0591 𝐿𝑜𝑔 𝐻+ Như vậy mỗi đơn vị pH, thế điện cực thủy tinh thay đổi 59,1 mV. - Tính chính xác bị giới hạn một chút do đặc tính dễ biến đổi của thế tiếp xúc. - Thành phần điện giải của dung dịch chưa biết khác với dung dịch chuẩn hóa -> thế tiếp xúc thay đổi - Sự chuẩn hóa thường được tiến hành khi pM hoặc pA của dung dịch thử có giá trị gần với giá trị của dung dịch chuẩn.
41. THẾ TRỰC TIẾP 41 Sơ đồ minh họa hệ thống đo pH Điện cực thủy tinhĐiện cực đối chứng dung dịch phân tích bên ngòai màng thủy tinh mỏng ở đầu mút của điện cực đáp ứng với pH dung dịch phân tích bên trong dung dịch phân tích bên trong Đo pH với điện cực thủy tinh:
42. THẾ TRỰC TIẾP Đo pH với điện cực thủy tinh:  Một số sai số có thể gặp khi đo pH: 42
43. THẾ TRỰC TIẾP Đo pH với điện cực thủy tinh:  Một số sai số có thể gặp khi đo pH: 43 • DD có pH quá kiềm (pH >13) : Sự trao đổi ion K+, H+ với bề mặt trong/ngoài màng thủy tinh quá khác biệt  không tuân pt Nerst. • DD có pH quá acid (pH < 2): chưa giải thích được. Do điện cực thủy tinh • điện trở của dung dịch đo lớn làm phép đo không ổn định, hoặc dung dịch đo làm ngộ độc điện cực (có HF …) Do dd đo • do bảo quản, sử dụng không đúng cách,Do dd đệm pH chuẩn • không đúng cách.Do kỹ thuật đo
44. THẾ TRỰC TIẾP Ứng dụng  Đo pH bằng điện cực thủy tinh  nghiên cứu, kiểm tra chất lượng sản phẩm, bán thành phẩm…  Định lượng các ion – Nồng độ các ion kim loại nặng trong nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp… hoặc các ion kim loại có trong nước nước khoáng thiên nhiên. – Hàm lượng F- trong kem đánh răng, nước biển. – Độ cứng của nước sinh hoạt (nồng độ Ca+2, Mg+2), … – Nồng độ Ca+2, Mg+2, Cl-, Na+, … trong các dd sinh lý. 44
45. THẾ • là phương pháp chuẩn độ mà điểm kết thúc được xác định bằng sự thay đổi đột ngột về điện thế của hỗn hợp dd chuẩn độ. Định nghĩa • oxy hóa khử • trung hòa (nước và môi trường khan), • tạo phức • kết tủa. Áp dụng • dd có màu, đục, ko có chỉ thị thích hợp. • Độ nhạy cao, <10-5M. • Chuẩn độ hh. • Tránh sai số chủ quan và tự động hóa. Ưu điểm • Có tốc độ đủ lớn và không pứ phụ • Pứ theo 1 chiều • Có điện cực chỉ thị thích hợp Tiêu chuẩn pứ chuẩn độ • chuẩn độ đo thế không dòng (i = 0) • chuẩn độ đo thế có dòng không đổi (i  0 và I = const). Phân loại 45
46. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0)  Theo dõi nồng độ chất khảo sát bằng cách xác định thế của dung dịch chất đó qua một điện cực chỉ thị và một điện cực so sánh, khi cường độ dòng thực tế bằng 0 - tức đo điện thế của pin GALVANIC.  Đây là phương pháp thường dùng nhất trong việc áp dụng kỹ thuật chuẩn độ đo thế. 46
47. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0) Phản ứng trung hoà: Chuẩn độ môi trường H2O/khan H+ + OH-  H2O điện cực kép thủy tinh – calomen hoặc thủy tinh –AgCl. pKa chất chuẩn độ càng nhỏ bước nhảy thế càng lớn (E càng lớn). Phản ứng oxh- khử: theo dõi sự biến thiên nồng độ chất oxh-khử thông qua thế cân bằng. Chỉ chính xác với các hệ oxh-khử nhanh, thuận nghịch. Gồm điện cực chỉ thị Pt và điện cực so sánh calomen. Eo càng lớn bước nhảy thế càng lớn. Phản ứng kết tủa: Chuẩn độ các ion tạo muối ít tan (muối bạc) Ag+ + X-  AgX  TST = [Ag+].[X-] ĐC chỉ thị: ĐC Ag, màng rắn AgCl, Ag2S; ĐC so sánh calomen, HgSO4. TST càng bé thì E càng lớn, bước nhảy thế càng rõ. Phản ứng tạo phức: Chuẩn độ kim loại Mn bằng EDTA. H2Y2- + M+2  MY-2 + 2H+ Điện cực chỉ thị: điện cực kim loại M, điện cực so sánh calomen. Phức bền  hệ số k   bước nhảy thế càng , độ chính xác càng .
48. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0) Phản ứng trung hoà:  Đường chuẩn độ là đường cong thực nghiệm pH = f(v) hay E = f (v) 48
49. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0) Phản ứng trung hoà:  Chuẩn độ môi trường khan với acid axetic làm dung môi, sự phân ly xảy ra như sau: HClO4 + CH3COOH  CH3COOH2 + + ClO4 - CH3COOH2 + CH3COOH + H+ B + HClO4  BH+ ClO4 - Trong môi trường acid acetic tính bazơ của B tăng lên dễ dàng phản ứng với HClO4 tạo hợp chất bền. BH+ClO4 - là một cặp ion (ion pair) tan trong acid acetic và không thể phân ly thành các ion riêng biệt được vì acid acetic có hằng số điện môi khá nhỏ. 49
50. theá: ví duï chuaånñoä acid /base baèng ñieän cöïc pH
51. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0) Phản ứng oxy hóa khử: Ce+4 + Fe+2  Ce+3 + Fe+3  Trước điểm tương đương: Fe+2  Fe+3+e Trong bình chuẩn độ chỉ có cặp ion Fe+2 / Fe+3 và Ce+3, do đó thế của cả hệ phụ thuộc tỷ lệ Fe+3/ Fe+2.  Tại điểm tương đương: [Fe+3 ]=[Ce+3] và [Fe+2 ]=[Ce+4]  Sau điểm tương đương: Ce+4 + e  Ce+3 Trong bình chuẩn độ có 2 cặp ion Fe+2 / Fe+3 và Ce+3/ Ce+4, nhưng [Fe+2 ] không đáng kể do đó thế của cả hệ phụ thuộc tỷ lệ Ce+4 / Ce+3. 51                 constvEEEE Ce Ce Fe Fe EEE Ce Ce E Fe Fe EE cbCeFecb CeFecb CeFecb               06,12 lg0591,02 lg0591,0lg0591,02 0 4 0 3 3 4 2 3 0 4 0 3 3 4 0 42 3 0 3
52.
53. 0,1M ñieåm keát thuùc theá ñieän cöïc thể tích Ce4+0,1M
54. 0,1M đường đạo hàm bậc nhất
55. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0) Phản ứng kết tủa: Ag+ + X-  AgX  TST = [Ag+].[X-]  Trước điểm tương đương AgX  + e  Ago + X-  Tại điểm tương đương [Ag+] = [X-] = (TST)1/2  Sau điểm tương đương Ag+ + e  Ago.  Eo 1 và Eo 2 là hằng số, E chỉ phụ thuộc vào TST. TST càng bé thì E càng lớn, bước nhảy thế càng rõ. 55 ]log[059,00 11   XEE TSTEEkhi TSTEEE AgXEEEEE AgEE log059,00 log059,0 ]log[059,0]log[059,0 ]log[059,0 0 0 2 0 1 0 2 0 121 0 22      
56. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0) Phản ứng tạo phức: H2Y2- + M+2  MY-2 + 2H+  Trước điểm tương đương H2Y2- + Mo  MY-2 + 2H++ 2e  Sau điểm tương đương: M+2 (dư) + 2e  Mo ]log[ 2 059,0 ][ ]][[ log 2 059,0 20 22 2 2 22 0 11      MEE YH HMY EE 56 ]YH][M[ ]MY[]H[ k 2 2 2 22    kEE kEEE M YH HMY EEE YH HMY MEEEEE log 2 059,0 0 log 2 059,0 ])log[ ][ ]][[ (log 2 059,0 ][ ]][[ log 2 059,0 ]log[ 2 059,0 0 0 1 0 2 2 2 2 2 0 1 0 2 2 2 2 20 1 0 212           ñöôngtöôngñieåmtaïi
57. THẾ - CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ KHÔNG DÒNG (I = 0)  Xác định điểm kết thúc 57
58. THẾ- CHUẨN ĐỘ ĐO THẾ CÓ DÒNG KHÔNG ĐỔI (I0 = CONSTANT)  Theo dõi nồng độ chất khảo sát bằng cách xác định thế của dung dịch chất đó qua một điện cực chỉ thị và một điện cực so sánh, khi cường độ dòng  0 tức đo điện thế của pin ĐIỆN LY. – các hệ oxi hóa khử chậm hay không thuận nghịch. – sử dụng máy móc phức tạp hơn và cho kết quả không ổn định. – chỉ sử dụng khi không thể dùng phương pháp chuẩn độ thế không dòng.  Trong các hệ oxi hóa khử chậm, không thuận nghịch IaIc. Khi thêm dòng nhỏ bằng nguồn ngoài qua điện cực chỉ thị (điện phân) thì tốc độ phản ứng oxi hóa khử tăng cho kết quả ổn định. – Giá trị cường độ dòng phải đủ nhỏ để lượng chất bị điện phân nhỏ hơn nhiều so với lượng chất đó tham gia vào phản ứng chuẩn độ. – Dùng1 điện cực chỉ thị và một điện cực so sánh phải làm phân cực điện cực chỉ thị. – Dùng 2 điện cực chỉ thị: phải phân cực cả 2 điện cực. 58
59. Fe +2 BAÈNG Ce +4 BÀI TẬP 1:  100 ml dung dịch Fe2+ 0,05 M được chuẩn độ bằng dung dịch Ce4+ 0,10 M trên máy chuẩn độ thế dùng ĐC calomel - Pt. Tính điện thế đo được khi thêm 36 ml, 50 ml và 63 ml dung dịch Ce4+ 0,10 M ?
60. 100 ml dung dịch NaCl 0,1 M được chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0,10 M trên máy chuẩn độ thế dùng ĐC calomel - Ag. Tính điện thế đo được khi thêm 65 ml, 100 ml và 103 ml dung dịch Ag+ 0,10 M ? (biết TSTAgCl = 1,8.10-10 )
61. Fe +2 BAÈNG Ce +4 Baøi taäp 1: 100 ml dung dịchFe2+0,05 M ñöôïc chuaånñoä baèng dung dịch Ce4+ 0,10 M treân maùy chuaånñoä theá duøng ÑCcalomel - Pt. Tínhñieän theá ño ñöôïc khi theâm 36 ml, 50 ml vaø 63 ml dungdịch Ce4+ 0,10 M ? Giaûi: - VÑTÑ = 50ml dung dịch Ce4+ 0,10 M - V = 36 ml dd Ce4+ 0,10 M coù 36/50 ñöông löôïng Fe2+ chuyeånthaønhFe3+ coù 14/50 ñöông löôïng Fe2+ E =0,526 –0,05916.log =0,526 –0,05916.log [14/36] ] ]   3[Fe 2[Fe E =0,526 –0,05916.log (0,388) = 0,550 V
62. Fe +2 BAÈNG Ce +4 - V = 50 ml dd Ce4+ 0,10 M = VÑTÑ E = 0,99 V (12) ] ]   4[Ce 3[CeE =1,70 –0,05916.log – 0,241 (13) - V = 63 ml dd Ce4+ 0,10 M coù50phaàn ñöônglöôïng Ce4+ chuyeånthaønhCe3+ coù13phaàn ñöônglöôïng Ce4+ E =1,459 –0,05916.log(3,846) = 1,424 V
63. dung dịch NaCl0,1 M ñöôïc chuaån ñoä baèng dung dịch AgNO3 0,10 M treân maùy chuaån ñoä theá duøngÑC calomel - Ag. Tínhñieäntheá ño ñöôïc khi theâm65 ml, 100 mlvaø 103 ml dung dịch Ag+ 0,10M ? (bieát TSTAgCl = 1,8.10-10 ) E = 0,558 + 0,05916 log[Ag+] (6) Theá cuûa pin phuï thuoäc vaøo [Ag+] , noù thay ñoåi 59,16 mVkhi [Ag+] thayñoåi 10 laàn Giaûi:  ÔÛ65 ml Ag+ 0,10 M:65% Cl- bò keát tuûa, coøn laïi 35% Cl- [Cl-] = (0,35) x(0,10) x (100/165) = 0,0212 M % [C] Ñoä pha loaõng [Ag+] = TSTAgCl / [Cl-] =1,8.10-10 /0,0212 = 8,5.10-9 M E = 0,558 + 0,05916 log [8,5.10-9]
64. ml Ag+ 0,10 M: 100% Cl- bò keát tuûa E = 0,558 + 0,05916 log [1,34.10-5] E = 0,270 V [Cl-] = [Ag+] = =1,34.10-5 AgClTST  ÔÛ103 ml Ag+ 0,10 M: 3 ml Ag+ 0,10 M dö [Cl-] = (0,10) x (3/203) = 1,48.10-3 M [C] Ñoä pha loaõng E = 0,558 + 0,05916 log [1,48.10-3] E = 0,391 V E = 0,0805 V
65. điện ly, bán pin nào xảy ra phản ứng khử A. Anode@ B. Cathode C. Điện cực kép D. Điện cực chỉ thị 65
66. dòng điện sinh ra với một điện thế cố định, và dòng điện này tỉ lệ thuận với nồng độ của chất phân tích trong dung dịch là mô tả của phương pháp A. Chuẩn độ điện lượng B. Chuẩn độ điện thế C. Đo áp suất thẩm thấu D. Chuẩn độ ampere@ 66
67. điện hóa nào không liên quan đến hiện tượng điện phân A. Chuẩn độ điện thế @ B. Chuẩn độ ampere C. Phương pháp Voltampe hoà tan D. Phương pháp cực phổ 67
68. phương pháp xác định nồng độ bằng đo thế trực tiếp, phương pháp thêm có ưu điểm A. Đơn giản B. Loại sai số do thao tác người đo C. Loại ảnh hưởng của các yếu tố khác có trong dung dịch mẫu thử@ D. Không tốn nhiều dung môi, hóa chất 68
69. Platin có cấu tạo từ: A. Màng lỏng chọn lọc ion B. Màng thủy tinh C. Màng đơn tinh thể rắn D. Sợi Pt @ 69
70. ATTENTION!

Công thức điện cực với điện cực so sánh năm 2024

Bài Viết Liên Quan

So sánh đoàn tàu với phố huyện năm 2024

Đánh giá xe jupiter rc 2010 năm 2024

Đánh giá bất động sản long an năm 2024

So sánh cpu 300 vs cpu 200sp plc siemens năm 2024

Đánh giá toyota rush 2023 xe hay năm 2024

It cosmetics cc cream đánh giá năm 2024

Leaders insolution review water beam shot năm 2024

Yếu tố nào đánh giá chất lượng tinh trùng heo năm 2024

Đánh giá tai nghe true wireless funcl ai năm 2024

So sánh cấu hình iphone 7 và 6s plus năm 2024

MỚI CẬP NHẬP

Giải bài tập sgk môn vật lý 9 bài 24 năm 2024

App chụp hình có chữ unlike là app gì năm 2024

Bộ phận quản lý kế toán ssi là gì năm 2024

Cho bé uống sữa non như thế nào năm 2024

Quy hoạch khu dân cư hiện hữu là gì năm 2024

Nữ sinh năm 1982 hợp với tuổi nào năm 2024

Dịch vụ chuyển tiền trong tiếng anh là gì năm 2024

Lỗi văng ứng dụng trên windows store trên windows 10 năm 2024

Top công ty cung cấp camera thông minh năm 2024

Maẫu thuẫn là khái niệm dùng để chỉ gì năm 2024

Xem Nhiều

Ca cao có tác dụng như thế nào năm 2024

Các loại hình kiểm toán xây dựng cơ bản năm 2024

Cao su lưu hóa và cao su cứng năm 2024

Bảng tóm tắt bảo vệ luận văn trong powerpoint năm 2024

Bài tập vật lý trị liệu đau khớp vai năm 2024

Giám đốc điều hành nghĩa tiếng anh là gì năm 2024

Khách thể nghiên cứu khoa học là gì năm 2024

Bán đất đường phó đức chính thành phố thanh hóa năm 2024

Nên mua ipad nào cho con học tiếng anh năm 2024

Hiện trạng sử dụng đất tiếng anh là gì năm 2024

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội