Tài liệu CHƯƠNG 13: PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG ppt

GV: Trần T Phương Thảo BM
Hóa Lý (ĐHBK)
1
PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN
KHỐI LƯỢNG
VÀ
PHƯƠNG PHÁP ĐO
ĐIỆN LƯỢNG
CHƯƠNG 13
2
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
NỘI DUNG CHÍNH
I. PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG
II. SƠ LƯỢC VỂ PHƯƠNG PHÁP ĐO
ĐIỆN L
ƯỢNG (Đọc)
3
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
1. NGUYÊN TẮC
2. ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA QUÁ
TRÌNH ĐIỆN PHÂN
3. QUÁ THẾ
4. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM & ỨNG
DỤNG
PP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG
(1LT + 1BT)
4
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)

 Thuộc nhóm phương pháp đại điện phân:
sự điện phân làm biến đổi toàn bộ cấu tử
khảo sát từ dạng oxy hóa thành dạng kh
ử
và ngược lại.
 Định lượng M
n+
trong dung dịch.
 Tách kim loạirakhỏihỗnhợpcáckimloại
khác.
1. NGUYÊN TẮC
5
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 Chọncặp điệncựctrơ (Pt), áp đặt
hiệu điệnthế phù hợp.
 SP dạng rắn(kimloại bám vào
cathod, oxid kim loại ở anode).
 Cân điệncựctrướcvàsaukhiđiện
phân → hàm l
ượng kim loạitrong
mẫu ban đầu.
1. NGUYÊN TẮC
6
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
Nếu DD có 2 hay nhiềucấutử, có thể
nhận:
 Những kim loạibámlầnlượttrên
catod

 Kim loại ở catod và oxid kim loại ở
anod
1. NGUYÊN TẮC
7
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
Định luật Faraday:
 Khốilượng chất thoát ra khỏi điệncựctỉ lệ
cường độ dòng điện I và thời gian điện
phân t (lượng điệnchạy qua DD).
 Lượng điệnchạy qua DD như nhau →
trên điệncựcsẽ thoát ra lượng vậtchất
tương đương nhau.
2. Định luậtcơ bản
củaquátrìnhđiệnphân
8
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 m(g): khốilượng chất thoát ra ở điệncực
 Q = I.t (coulomb) là điệnlượng tải qua
bình điện phân.
 Đ: đương lượng gam chấtkhảosát(g)
2. Định luậtcơ bản
củaquátrìnhđiệnphân
9
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 96500 số Faraday: lượng điệncầnthiết để
1 đượng lượng gam chấtkhảo sát phóng
điệntrênđiệncực:

2. Định luậtcơ bản
củaquátrìnhđiệnphân
10
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 Là khoảng thế áp đặtthêmđể quá trình
điện phân xảyravớicường độ dòng I
mong muốn.
3. Quá thế η
I
E
Kh1
Ox1
Kh2
Ox2
E
CB1
E
CB2
E
A
E
C
∆E
11
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
Nguyên nhân có quá thế η:
 Do bình điện phân có điệntrở trong R làm
giảmthế theo định luậtOhm.

 Quá thế do phân cựcnồng độ.
 Quá thế do phóng điệnchậmtạibề mặt
của điệncực → quá thế hoạt hóa.
3. Quá thế η
12
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 NếubìnhđiệnphâncóR → sự tụtthế
theo định luậtO
hm.
 → áp đặtthêmmộtkhoảng thế bù
trừ:
η
R
= R.I (V)
 I(A): cường độ dòng điệnphân
 R(Ω): tổng điệntrở trong củabình
điệnphân.
Quá thế η
R
13
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
NGUYÊN NHÂN CÓ η
R
:
 Sự tăng điệntrở củalớp DD sát bề
mặt điệncựcdo nồng độ cấutử giảm
(tham gia pứđiện hóa).
 Lớpsảnphẩmbámlênbề mặt → cản

trở pứđiệnhóatiếptheoxảyra→
tạorađiệntrở.
Quá thế η
R
14
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 Do sự thay đổinồng độ hoặcsự thay đổi
dạng hợpchấtcấutửở vùng sát điệncực.
 Giữa hai cực hình thành nguyên tố
galvanic tạo pin có sức điện động ngược
chiềuvới dòng mạch ngoài.
 Nếu η
C
xuấthiệnchỉ do chênh lệch nồng
độ gây ra bởibề mặt điệncựcvớinồng độ
trong lòng dung dịch → khuấytrộntốtsẽ
làm η
C
= 0.
Quá thế η
e(nồng độ)
15
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
NGUYÊN NHÂN:
Do hiệntượng phóng điệnchậm, quá thế
hoạt hóa η
e
phụ thuộc:

 Nhiệt độ, bảnchất, thành phần dung dịch
điện phân (η
e
(phức) > η
e
dạng khác).
 Bảnchấtvàhìnhdạng của điệncực.
 η
e
(Hg) > η
e
(Pt).
 η
e
(nhẵn) > η
e
(gồ ghề) (có nhiềutâm
hoạt động).
Quá thế η
hoạthóa
16
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 Điềukiệnlàmviệccủa điệncực: η
e
phụ thuộcmật độ dòng I
S
:
η
e

tăng theo I
S
 Dạng sảnphẩmsinhratrênbề mặt
điệncực:
η
e
(rắn) < η
e
(lỏng) < η
e
(khí)
Quá thế η
hoạthóa
17
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
4.1. Thiếtbịđiệnphân
4.2. Điềukiện điệnphân
4.3. Các yếutốảnh hưởng đếnquátrình
điệnphân
4.4. Các biệnpháplàmtăng độ chọnlọc
của quá trình điệnphân
4.5. Ứng dụng
4. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM &
ỨNG DỤNG
18
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
4.1. Thiếtbị
điệnphân

19
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
V
A
Pin
(Acquy)
R
Sơđồ
thiếtbị
điệnphân
∆E const
20
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
V
A
R
2
+
-
Sơđồ
thiếtbị
điệnphân
I const
R
1
+
-
21

GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 Điệncực: thường là Pt (dạng xoắn
hay lưới)
 Điệncực bên ngoài là:
 Catod: nếusảnphẩm thu đượclà
kim loại
 Anod: nếusảnphẩmlàoxidkim
loại
4.1. THIẾT BỊ ĐIỆN PHÂN
22
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 ∆E cốđịnh, I thay đổi
 I cốđịnh, ∆E thay đổi
 Bởi vì, khi điệnphânbắt đầu:
 Đường dòng thế anod → bên
phải
 Đường dòng thế catod → bên
trái
4.2. Điềukiện điệnphân
23
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 ∆E cốđịnh, I thay đổi:
4.2. Điềukiện điệnphân
I
E
∆E
24

GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
Ứng dụng:
 DD có nhiềucấutử cùng phóng điệntrên
một điệncực.
Ưu điểm:
 Độ tinh khiếtcủasảnphẩmrấtcao
Nhược điểm:
 Tốnthời gian (do I giảm)
4.2. Điềukiện điệnphân
25
GV: Trần T Phương Thảo
BM Hóa Lý (ĐHBK)
 I cốđịnh, ∆E thay đổi:
4.2. Điềukiện điệnphân
I
E
∆E
1
∆E
2