доктор биологических наук, профессор,
зав. кафедрой химии
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ХИМИИ
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Электрохимия. Гальванические цепи. (Лекция 6.2) презентация
Содержание
- 1. Электрохимия. Гальванические цепи. (Лекция 6.2)
- 2. Потенциометрический метод анализа основан
- 3. Потенциометрический метод анализа Электрод сравнения Индикаторный электрод
- 4. Потенциометрический метод анализа Ag AgCl KCl(нас.)
- 5. Потенциометрический метод анализа Стеклянная мембрана Хлорсеребряный электрод Буферный раствор
- 6. Потенциометрический метод анализа
- 7. Потенциометрический метод анализа Виды
- 8. Потенциометрический метод анализа Техника титрования:
- 9. Потенциометрический метод анализа Техника титрования
- 10. Потенциометрическое титрование VT, мл
- 11. Потенциометрическое титрование pH pH щелочного раствора
- 12. Потенциометрическое титрование Построение интегральной кривой
- 13. Потенциометрическое титрование В этом диапазоне pH изменяется незначительно из-за незначительного изменения H+ ионов.
- 14. Потенциометрическое титрование В этом
- 15. Потенциометрическое титрование
- 16. Потенциометрическое титрование
- 17. Потенциометрическое титрование 18.2 мл 9,1 мл 5.2
- 18. Потенциометрический метод анализа Дифференциальная
- 19. Потенциометрический метод анализа Количественные
- 20. Направление окислительно-восстановительных процессов Окислительно-восстановительный процесс будет
- 21. Направление окислительно-восстановительных процессов Оx(1) + Red(2)
- 22. Часто вместо таких полупар рассматривают
- 23. Направление окислительно-восстановительных процессов Потенциал электрода,
- 24. Направление окислительно-восстановительных процессов Оx + Н2
- 25. Направление окислительно-восстановительных процессов Окислительно-восстановительный процесс
- 26. Направление окислительно-восстановительных процессов Чем выше значение стандартного
- 27. Ряд red-ox потенциалов: Полуреакция
- 28. Направление окислительно-восстановительных процессов Например: Сd2+ + 2e-
- 29. Направление окислительно-восстановительных процессов Первая система является системой
- 30. Направление окислительно-восстановительных процессов Суммарное уравнение реакции: Cd0
- 31. Направление окислительно-восстановительных процессов Гальваническая цепь: Cd0
- 32. Направление окислительно-восстановительных процессов Cd2+ (р) + 2e-
- 33. Направление окислительно-восстановительных процессов Например:
- 38. Восстановитель
- 39. Направление окислительно-восстановительных процессов Первая система является системой
- 40. Направление окислительно-восстановительных процессов Суммарное
- 41. Направление окислительно-восстановительных процессов
- 42. В гальванических элементах протекают необратимые реакции: их
- 43. К: 2Н2 + ОН– + 4е– =
- 44. Практическое использование гальванических элементов батарейка аккумулятор Катод Анод Сепаратор Анод Элект-ролит Катод
- 45. Источник тока +
- 46. Химические процессы при электролизе расплава хлорида натрия, NaCl? Na+ Cl-
- 47. + - Источник тока
- 48. + - Источник тока e-
- 49. Электродные процессы Катод (-) ВОССТАНОВЛЕНИЕ
- 50. БАТАРЕЯ - + +
- 51. Вопросы для самоконтроля Сформулируйте правило «правого
- 52. БЛАГОДАРЮ ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ!
Потенциометрический метод анализа основан на использовании зависимости ЭДС электрохимической цепи от активности анализируемого иона. Потенциометрический метод анализа
Слайд 1
Гальванические цепи
Потенциометрическое титрование.
Направление окислительно-восстановительных процессов.
Лектор: Степанова Ирина
Петровна,
доктор биологических наук, профессор,
зав. кафедрой химии
доктор биологических наук, профессор,
зав. кафедрой химии
Слайд 2
Потенциометрический метод анализа
основан на использовании зависимости
ЭДС электрохимической цепи
от
активности анализируемого иона.
Потенциометрический метод анализа
Слайд 3Потенциометрический метод анализа
Электрод сравнения
Индикаторный электрод
К потенциометру
Электрохимические цепи содержат два электрода:
электрод
определения
(индикаторный) и электрод
сравнения.
(индикаторный) и электрод
сравнения.
Слайд 4Потенциометрический метод анализа
Ag
AgCl
KCl(нас.)
Хлорсеребряный электрод –
электрод сравнения
Схема электрода:
Ag, AgCl
KCl(нас.)
Слайд 7Потенциометрический метод анализа
Виды потенциометрического анализа:
- прямая потенциометрия, или
ионометрия;
- потенциометрическое титрование.
- потенциометрическое титрование.
Метод прямой потенциометрии основан на определении концентрации иона непосредственно по измеренной ЭДС электрохимической цепи.
Слайд 8Потенциометрический метод анализа
Техника титрования:
заполнение кончика бюретки
Потенциометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по резкому изменению в ней ЭДС электрохимической цепи.
Слайд 10Потенциометрическое титрование
VT, мл
Интегральная кривая титрования строится в координатах
E – VТ (pH – VТ). Точка эквивалентности находится в середине скачка титрования.
E
Eт.э.
Т.Э.
Интегральная кривая титрования
Слайд 11Потенциометрическое титрование
pH pH щелочного раствора
pH т.э.
pH кислотного раствора
т.э.
VT, мл
Алкалиметрия
Слайд 13Потенциометрическое титрование
В этом диапазоне pH изменяется незначительно из-за незначительного изменения
H+ ионов.
Слайд 14Потенциометрическое титрование
В этом диапазоне pH изменяется незначительно из-за незначительного
изменения концентрации OH--ионов.
Слайд 18Потенциометрический метод анализа
Дифференциальная кривая титрования строится в координатах:
∆Е/∆V - VT. Точка эквивалентности находится в вершине кривой титрования. Эта кривая дает более точное определение т.э., чем интегральная.
Дифференциальная
кривая титрования
VТ, мл
∆Е/∆V мВ/мл
Слайд 19Потенциометрический метод анализа
Количественные расчеты производят по закону эквивалентов:
Метод потенциометрического титрования применяют при анализе мутных, загрязненных и окрашенных растворов в смешанных и неводных растворителях.
Слайд 20Направление окислительно-восстановительных процессов
Окислительно-восстановительный процесс будет протекать в нужном направлении при условии,
что разность электродных потенциалов будет положительной.
Слайд 21Направление окислительно-восстановительных процессов
Оx(1) + Red(2) Red(1) +
Оx(2)
Оx(1) + n1e– Red(1)
Red(2) – n2e– Оx(2)
Оx(1) + n1e– Red(1)
Red(2) – n2e– Оx(2)
Ox(1)/Red(1) Оx(2)/Red(2)
φ1 φ 2
Е = φ1 – φ2
Е > 0 →
Е < 0 ←
φ1 - окислительная полупара
φ2 - восстановительная полупара
Окислительно-восстановительную систему можно расчленить на две полупары:
Слайд 22 Часто вместо таких полупар рассматривают две полуреакции, в которые
включают не только атомы, изменяющие свою степень окисления, но и взаимодействующие с ними ионы Н+ и ОН-. Любая полупара, играющая в одной о/в реакции роль окислительной, может в другой реакции играть роль восстановительной.
Направление окислительно-восстановительных процессов
Слайд 23Направление окислительно-восстановительных процессов
Потенциал электрода, измеренный в стандартных условиях (T=
298K, P= 1 атм, ап.о.и. =1M) по отношению к стандартному водородному электроду, называется стандартным или окислительно-восстановительным (φ°).
H+ Pt (H2)
Нормальный
водородный электрод
Слайд 24Направление окислительно-восстановительных процессов
Оx + Н2 Red +
2Н+
Е° = φ°(Оx/Red) – φ°(Н+/1/2Н2) = φ°(Оx/Red)
Данные стандартного потенциала полуреакции восстановления φ° приведены в справочниках.
Е° = φ°(Оx/Red) – φ°(Н+/1/2Н2) = φ°(Оx/Red)
Данные стандартного потенциала полуреакции восстановления φ° приведены в справочниках.
Слайд 25Направление окислительно-восстановительных процессов
Окислительно-восстановительный процесс протекает в прямом направлении до
конца при любых начальных условиях, если Е > 0,4 В.
Слайд 26Направление окислительно-восстановительных процессов
Чем выше значение стандартного электродного потенциала φ0, тем выше
у данной полупары окислительная способность, т.е. на этом электроде будет протекать процесс восстановления (+ е-). На электроде с более отрицательным значением φ0 протекает процесс окисления (- е-). У такой полупары выше восстановительная способность.
Слайд 27Ряд red-ox потенциалов:
Полуреакция
BrO3− + 5H+ + 4e HBrO + 2H2O 1,45 HBrO + H+ + 2e Br− + H2O 1,33
ClO4− + 8H+ + 8e Cl− + 4H2O 1,3
ClO4− + 4H2O + 8e Cl− + 8OH− 0,56
Повышение восст. способности
Повышение окисл. способности
φ°, В
Направление окислительно-восстановительных процессов
Слайд 28Направление окислительно-восстановительных процессов
Например:
Сd2+ + 2e-
Cd0,
IO3- + 6H+ + 6e- I- + 3Н2О,
IO3- + 6H+ + 6e- I- + 3Н2О,
Слайд 29Направление окислительно-восстановительных процессов
Первая система является системой восстановителя. На этом электроде будет
протекать процесс отдачи электронов (процесс окисления): Cd0 - 2e- Сd2+
Вторая система – система окислителя. На этом электроде будет протекать процесс присоединения электронов (процесс восстановления): IO3- + 6H+ + 6e- I- + 3Н2О
Вторая система – система окислителя. На этом электроде будет протекать процесс присоединения электронов (процесс восстановления): IO3- + 6H+ + 6e- I- + 3Н2О
Слайд 30Направление окислительно-восстановительных процессов
Суммарное уравнение реакции:
Cd0 - 2e-
Сd2+ 3
IO3- + 6H+ + 6e- I- + 3Н2О 1
3Cd0 + IO3- + 6H+ 3Сd2+ + I- + 3Н2О
IO3- + 6H+ + 6e- I- + 3Н2О 1
3Cd0 + IO3- + 6H+ 3Сd2+ + I- + 3Н2О
Слайд 31Направление окислительно-восстановительных процессов
Гальваническая цепь:
Cd0 Сd2+ IO3-, H+
Pt
I-
Е = φ° IO3-/I- - φ° Сd2+/Cd0 = 1,085 – (-0,4) = 1,485 В
Е ˃ 0, процесс возможен.
I-
Е = φ° IO3-/I- - φ° Сd2+/Cd0 = 1,085 – (-0,4) = 1,485 В
Е ˃ 0, процесс возможен.
Слайд 32Направление окислительно-восстановительных процессов
Cd2+ (р) + 2e- Cd
(т) φ0 = -0,40 В
Cd2+ - окислитель,
Cr - восстановитель
Aнод (окисление):
Катод (восстановление):
x 2
x 3
Е = -0,40 – (-0,74)
Е = 0,34 В
Cr3+ (р) + 3e- Cr (т) φ0 = -0,74 В
Например:
Слайд 33
Направление окислительно-восстановительных процессов
Например:
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 +
4H2O,
φ0 MnO4-, H+/Mn+2 = 1,51 В
Fe+3 + e- Fe+2, φ0 Fe+3/Fe+2 = 0,77 В
φ0 MnO4-, H+/Mn+2 = 1,51 В
Fe+3 + e- Fe+2, φ0 Fe+3/Fe+2 = 0,77 В
Слайд 38
Восстановитель
Окислитель
e-
e-
e-
e-
e-
e-
Анод
Катод
Направление окислительно-восстановительных процессов
Слайд 39Направление окислительно-восстановительных процессов
Первая система является системой окислителя. На этом электроде будет
протекать процесс присоединения электронов (процесс восстановления):
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + 4H2O
Вторая система – система восстановителя. На этом электроде будет протекать процесс электронов (процесс окисления):
Fe+2 - e- Fe+3
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + 4H2O
Вторая система – система восстановителя. На этом электроде будет протекать процесс электронов (процесс окисления):
Fe+2 - e- Fe+3
Слайд 40
Направление окислительно-восстановительных процессов
Суммарное уравнение реакции:
MnO4- + 8H+ + 5e- →
Mn+2 + 4H2O 1
Fe+2 - e- → Fe+3 5
MnO4-+ 8H++ 5Fe+2 → Mn+2 +5Fe+3+4H2O
Fe+2 - e- → Fe+3 5
MnO4-+ 8H++ 5Fe+2 → Mn+2 +5Fe+3+4H2O
Слайд 42В гальванических элементах протекают необратимые реакции: их нельзя перезаряжать и можно
использовать однократно.
Химические источники тока, в которых протекают обратимые реакции, называют аккумуляторами: их можно перезаряжать и использовать многократно.
Химические источники тока, в которых протекают обратимые реакции, называют аккумуляторами: их можно перезаряжать и использовать многократно.
Практическое приложение ГЭ
Слайд 43К: 2Н2 + ОН– + 4е– = 4Н2О
А: О2 + 2Н2О
= 4ОН–+ 4е–
Топливные элементы
е–
Етеор = 1,229 В
Епракт = 0,7 – 0,9 В
Слайд 44
Практическое использование гальванических элементов
батарейка
аккумулятор
Катод
Анод
Сепаратор
Анод
Элект-ролит
Катод
Слайд 47
+
-
Источник
тока
Na (l)
Электродная полуреакция
Электродная полуреакция
Электролиз NaCl
Na+
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+ + e- ? Na
2Cl- ?
Cl2 + 2e-
Cl2 (г) выделяется
NaCl (l)
(-)
Cl-
(+)
Слайд 48+
-
Источник
тока
e-
e-
NaCl (l)
(-)
(+)
Катод:
Анод:
Электролиз NaCl
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+ + e- ? Na
2Cl- ? Cl2 +
2e-
Слайд 49Электродные процессы
Катод (-)
ВОССТАНОВЛЕНИЕ Na+ + e- ? Na
Анод
(+)
ОКИСЛЕНИЕ 2Cl- ? Cl2 + 2e-
Суммарная реакция:
2Na+ + 2Cl- ? 2Na + Cl2
ОКИСЛЕНИЕ 2Cl- ? Cl2 + 2e-
Суммарная реакция:
2Na+ + 2Cl- ? 2Na + Cl2
Слайд 50
БАТАРЕЯ
-
+
+
+
+
-
-
-
1,0 M Au+3
1,0 M Zn+2
1,0 M Ag+
Au+3 + 3e- ? Au
Zn+2
+ 2e- ? Zn
Ag+ + e- ? Ag
e-
e-
e-
e-
Слайд 51Вопросы для самоконтроля
Сформулируйте правило «правого плюса».
Укажите области применения гальванических элементов.
В чем
сущность потенциометрического метода анализа?
Как определяется направление окислительно-восстановительных процессов?
Как определяется направление окислительно-восстановительных процессов?
