12. Elektrochemie základní pojmy

Podobné dokumenty
instrumentální Většina instrumentálních metod vyžaduje kalibraci. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku

Metody kalibrace. Důležité pojmy. Metoda kalibrační křivky (external standards)

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Na zaslal(a): Téra2507. Elektrochemické metody

Elektrochemické metody

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

GALAVANICKÝ ČLÁNEK. V běžné životě používáme název baterie. Odborné pojmenování pro baterii je galvanický článek.

Elektrolýza. (procesy v elektrolytických článcích) ch) Základní pojmy a představy z elektrolýzy. V rovnováze E = 0 (I = 0)

3. NEROVNOVÁŽNÉ ELEKTRODOVÉ DĚJE

= vědní disciplína zabývající se ději a rovnováhami v soustavách, ve kterých se vyskytují elektricky nabité částice

Elektrochemie. Pøedmìt elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytù, taveniny solí) vodivost jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, èlánky)

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Konduktometrie. Potenciometrie, Iontově selektivní elektrody (ISE) Voltametrie (Ampérometrie, Polarografie)

ELEKTROCHEMIE. - studuje soustavy, které obsahují elektricky nabité částice.

Elektrochemické reakce

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Elektrochemie Elektrochemie je nauka o vzájemných vztazích energie chemické a elektrické. Nejlépe a nejdéle známe elektrolytický účinek proudu.

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

ELEKTROLÝZA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

Ú L O H Y

ANODA KATODA elektrolyt:

Elektřina: Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Elektřina. Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Biosenzory Ondřej Wiewiorka

Základní zákony a terminologie v elektrotechnice

Elektrody pro snímání biologických potenciálů. A6M31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Nultá věta termodynamická

Pufry, pufrační kapacita. Oxidoredukce, elektrodové děje.

Pufry, pufrační kapacita. Oxidoredukce, elektrodové děje.

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)

Datum: Projekt: Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání Registrační číslo: CZ.1.07./1.5.00/34.

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Pojmy Metody a formy Poznámky

Elektrody pro snímání biologických potenciálů. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Elektrický proud. Opakování 6. ročníku

Název materiálu: Vedení elektrického proudu v kapalinách

Membránové potenciály

Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat

[ ] d[ Y] rychlost REAKČNÍ KINETIKA X Y

U = E a - E k + IR Znamená to, že vložené napětí je vyrovnáváno

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Elektrolýza Ch_022_Chemické reakce_elektrolýza Autor: Ing. Mariana Mrázková

MitoSeminář II: Trochu výpočtů v bioenergetice. Souhrn. MUDr. Jan Pláteník, PhD. Ústav lékařské biochemie 1.LF UK

Elektrolyty. Disociace termická disociace (pomocí zvýšené teploty) elektrolytická disociace (pomocí polárního rozpouštědla)

Acidobazické děje - maturitní otázka z chemie

ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

Číslo: Anotace: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Laboratorní práce č. 8: Elektrochemické metody stanovení korozní rychlosti

7. Elektrolýza. Úkoly měření: Použité přístroje a pomůcky: Základní pojmy, teoretický úvod:

Elektrický proud v elektrolytech

test zápočet průměr známka

Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od do

Elektrický proud 2. Zápisy do sešitu

Mol. fyz. a termodynamika

Elektroanalytické metody

Roztok. Homogenní směs molekul, které mohou být v pevném, kapalném nebo plynném stavu. Pravé roztoky

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH, VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY V PRAXI

E KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

Úvod do elektrokinetiky

KOROZE A TECHNOLOGIE POVRCHOVÝCH ÚPRAV

E ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA

T03 Voda v anorganické chemii e-learning pro žáky

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Ústřední komise Chemické olympiády. 53. ročník 2016/2017. KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA kategorie C. ZADÁNÍ: 60 BODŮ časová náročnost: 120 minut

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Galvanické články TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

VI. Disociace a iontové rovnováhy

ANODA KATODA elektrolyt:

Mgr. Ladislav Blahuta

Chemie - 5. ročník. přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata. očekávané výstupy RVP. témata / učivo. očekávané výstupy ŠVP.

AKUMULÁTORY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Elektrochemie. Zn, + + e. red. 1 Standardní vodíková elektroda je elektroda vytvořená z platiny, pokrytá platinovou černí, sycená plynným

Elektrický proud v kapalinách

Roztok. Homogenní směs molekul, které mohou být v pevném, kapalném nebo plynném stavu. Pravé roztoky

Transkript:

Důležité veličiny Elektroda, článek Potenciometrie Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Důležité veličiny proud I (ampér - A) náboj Q (coulomb - C) Q t 0 I dt napětí, potenciál U, E, φ (volt - V) odpor R (ohm - Ω), vodivost G (siemens - S) teplota T (K), látkové množství n (mol)

isolant - materiál, který nevede elektrický proud vodiče - schopnost vést elektrický proud 1. druh - přenašeče - elektrony KOVY 2. druh - přenašeče - ionty ELEKTROLYTY polovodiče - páry elektron-díra

Transportní děje pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace (iontů) - pohyb nabitých částic vliv elektrického pole difuse děj řízený koncentračním spádem konvekce transport účinkem vnějších mechanických sil

Pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace vliv elektrického pole orientovaný transport nabitých částic - iontů» vznik proudu I» potenciálový rozdíl Δφ» odpor elektrolytu R, (vodivost G) Δφ = R I R = 1/G = (ρ b) / A ρ - měrný odpor, b - délka sloupce vodiče o základně ( průřezu ) A

Pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace Δφ / b = ρ I / A a tedy gradient potenciálu ( spád ) grad Δφ = ρ J kde J je proudová hustota γ = 1/ρ je měrná vodivost

Pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace vodivost roztoku elektrolytu funkcí koncentrace iontů pro jednotlivou látku» molární vodivost Λ» Λ = γ / (1000) c» Λ 0 - molární vodivost při nekonečném zředění

Pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace molární vodivost Λ» iontové molární vodivosti kationtů a aniontů silný elektrolyt A m B n Λ 0 = m λ 0 A + n λ 0 B Kohlrauschův zákon o nezávislé migraci iontů

Pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace slabý elektrolyt AB - nutno uvažovat jeho neúplnou disociaci - disociační konstanta K ' AB 2 [A][B] 0 0 [AB] Λ 0 (HAc) = Λ 0 (NaAc) + Λ 0 (HCl) - Λ 0 (NaCl) c

Pohyb částic v roztocích (elektrolytů) migrace molární vodivost Λ» závisí i na typu rozpouštědla (jeho permitivitě)» vznik iontových asociátů v méně polárních rozpouštědlech měření vodivosti - KONDUKTOMETRIE

Konduktometrie - nesledujeme elektrodové děje - pouze migrace iontů

elektroda (poločlánek) soustava tvořená vodivými, vzájemně se dotýkajícími fázemi - pevnými, kapalnými nebo plynnými, na styku fází (fázových rozhraních) i uvnitř fází se mohou pohybovat ionty, elektrony i molekuly, mohou zde probíhat chemické reakce, vodivost jednotlivých fází je odlišná soustava tvořená vodičem 1.druhu a 2.druhu, mezi nimiž může komunikovat nabitá částice (ion nebo elektron)

elektroda (poločlánek) kontakt dvou či více nemísitelných fází, na fázovém rozhraní - redoxní reakce či výměna nabitých částic, čehož výsledkem je potenciálový rozdíl mezi fázemi FYZICKÁ REALIZACE tohoto KONTAKTU někdy za elektrodu považována pouze jedna vodivá fáze v KONTAKTu s elektrolytem

elektroda (poločlánek) měrná - pracovní - indikační referenční srovnávací, (referentní) pomocná anoda - probíhá na ní oxidace katoda - probíhá na ní redukce 1. druhu - např. kov a jeho ionty v roztoku 2. druhu - např. kov, málo rozpustná sůl, anion v roztoku redoxní elektrody - redox pár v roztoku membránové elektrody - ISE

minimálně dva spojené poločlánky ČLÁNEK (elektrochemický) - CELA s probíhající spontánní chemickou reakcí - GALVANICKÝ ČLÁNEK článková reakce - redox reakce (součet dvou poloreakcí) SCHÉMA (ZÁPIS) ČLÁNKU» složení a skupenství fází» fázová rozhraní» solné můstky (kapalinový potenciál)

Cu(s) CuSO 4 (a = 1) AgNO 3 (a = 1) Ag (s) Cu Cu 2+ (a = 1) Ag + (a = 1) Ag

při nulovém proudu měříme rovnovážné napětí článku (elektromotorické napětí) /EMF/ všechny přenosy náboje fázovými rozhraními a všechny probíhající reakce jsou v rovnovážném stavu E = E pravá - E levá = E K - E A (pro galvanický článek) E > 0 (galvanický článek - samovolný děj) E < 0 (elektrolýza - vynucený děj)

Definice potenciál elektrody M n+ / Mº je dán napětím článku Pt, H 2 ( 101 kpa) H + (a=1) M n+ Mº potenciály elektrod jsou vztažené ke standardní vodíkové elektrodě pro praktické účely se potenciály vyjadřují i vůči jiným referentním elektrodám - např. vs. SCE (standardní kalomelová elda)

Nernstova rovnice E G 0 z F RT z F ln K E G z F G G RT ln a i i i E G RT ln i a i i zf E RT zf ln i a i i

Nernstova rovnice E E RT zf ln i a i i napětí článků s levou elektrodou standardní vodíkovou - pokládáme za potenciály elektrod E RT E ln zf i a i i vystupují zde aktivity částic účastných na poloreakci aktivity složek standardní vodíkové elektrody jsou jednotkové

elektrodové potenciály POTENCIOMETRIE MĚŘENÍ POTENCIÁLŮ (NAPĚTÍ) za bezproudého stavu (kompenzační metoda, velký odpor měřidla) MĚŘENÍ ph iontově selektivní elektrody skleněná elektroda