curs 4 analiza

Upload: cristina-preda

Post on 20-Jul-2015

91 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

ELECTROGRAVIMETRIAEste o metoda de analiza bazata pe masurarea cantitatii de metal depusa pe electrod in urma unui process de electroliza.Cantitatea de metal depusa este masurata prin cantarirea electrodului inainte si dupa procesul de electrodepunere. Procesul de electrodepunere se realizeaza la trecerea curentului electric printr-o celula ce contine un catod de Pt sub forma de prisma sau retea si un anod format dintr-un fir de Pt.

Electrodepunerea se poate realzia la current constant sua potential controlat. a)Electrodepunerea la current ct urmareste o depunere pe catod prin aplicarea unui current ct celulei si reducerea speciei de analizat pe suprafata catodului.Daca in celula e prezenta o singura specie electroactiva se va realize o depunere completa si rapida.Daca sunt prezente mai multe specii va avea loc o depunere selective pt ca potentialul de electrodepunere variaza continuu.Pt electrodepunerea la current ct se utilizeaza montajul de mai sus.Acest procedeu are avantajul ca e rapid pt ca curentul constant aplicat are o valoare mare. b)Electrodepunerea la potential controlat se aplica atunci cand in celula sunt prezente 2 sau mai multe specii electroactive.Pt a se realiza depunerea simultana a celor 2 specii e necesar ca intre potentialele de electrodepunere sa existe o diferenta de 0,2 volti. Electrodepunerea la potential controlat este o metoda mai selective decat cea la current ct,dar prezinta dezavantajul ca pot trebuie masurat in mod continuu.In cazul electrodepunerii la current ct procedeul e mai rapid pt ca la initierea electrolizei curentul are o valoare f mare si scade pe masura ce concentratia ionilor din sol se consuma catre sf electrolizei. In cazul electrodepunerii la potential controlat montajul din figura de mai sus sufera unele modificari ce constau in introducerea unui electrod de referinta pt masurarea diferentei de potential si a unor circuite electrice care sa permita mentinerea unui curent constant si aplicarea unui potential controlat sistemului de masurare. Exemplu de electrodepunere : Cu Cu este un element ce poate fi analizat prin electrodepunere.La catod (-) are loc depunerea metalului : (-) : Cu2+ + 2eCu (+) : 2H2O - 2e2H2+O2 Procedeul de electrodepunere are loc in sol de HNO3 sau H2SO4.Concentratia acidului nu trebuie sa fie prea mare pt ca acest lucru duce la procesul de ionizare al apei cu formarea ionului H3O+: 2H2OH3O++HO+ Ionul H3O poate forma hydrogen gazos care interfera la electrodepunerea Cu ,cauzand exfolierea si desprinderea metalului de pe supraf electrodului : H3O++2eH2+HOIn acest scop in system se adauga o sare(un azotat) care duce la formarea ionului amoniu impiedicand astfel interferenta produsa de acesti ion : NO3-+10H++8e NH4++3H2O De asemeni reactia de electrodepunere a Cu este influentata si de prezenta ionului Cl- : (+) : 2Cl- - 2eCl2 La anod tinde sa se formeze Cl care mai departe poate complexa cu ionul de Cu2+ sau poate reduce Cu2+ la Cu+: Cu2+Cu+.

COULOMETRIAEste o metoda de analiza bazata pe masurarea cant de electricitate exprimata in coulombi. Q=it , Q- cantitatea de eelctricitate , i- intensitatea curentului , t-timp Se poate realiza la curent constant si la potential controlat. a)La curent constant ,celulei I se aplica un potential care trebuie sa respecte relatia lui Nernst.In timpul procesului de electroliza diferenta de potential dintre anod si catod creste cu scaderea concentratiei speciei de analizat.Daca in celula sunt prezente si alte specii electroactive , este posibil ca si acestea sa intre in reactie ,iar curentul sa fie consumat atat pt specia de analizat cat si pt cele interferente. b)La potential controlat,valoarea curentului impus va fi mai mare la inceputul electrolizei si se va reduce o data cu scaderea conc speciei electroactive. In practica se utilizeaza ambele procedee.Coulometria la curent ct se utilizeaza frecvent in procedee indirecte(titrari coulorimetrice) ,iar la pot controlat in procedee directe. In analiza coulorimetrica nu este necesara etapa de standardizare a titrantului pt ca aparatele sunt prevazute cu un standard intern care permit masurarea produsului curent-timp.

Pt a se realiza o titrare coulometrica la curent ct trebuiesc indeplinite conditiile : -alegerea unui solvent sau a unui compus care sa permita asigurarea componentilor necesari producerii electrochimice a titrantului -densitatea de curent pe unitate de suprafara electrod trebuie sa fie destul de mare pt ca procesul de electroliza sa decurga cu un randament la electrod. -polaritatea curentului trebuie sa fie astfel aleasa ca titrantul sa se produca la electrod. Daca aceste conditii sunt ondeplinite titrarea coulometrica seamana cu o titrare clasica ,diferenta constand in faptul ca biureta s-a inlocuit cu electrodul. Exemplu de titrare columometrica: 1.determinarea olefinelor (compusi organici ) prin titrare cu Br2. Br2 este un titrant care se obtine greu si se standardizeaza greu din cauza faptului ca nu e stabila solutia.Se poate obt si standardize daca este obtinut pe cale electrochimica.Astfel,in celula coulorimetrica ce contine proba se introduce o sol de KBr ce genereaza in urma reactiei electrochimice Br elementar.Acesta react cu compusul organic formand produsul final,iar cant de compus organic se det masurand intensitatea curentului electric care strabate celula in unitatea de timp.Reactiile care au loc sunt : -recatia electrochimica: Br- -2eBr2 -reactia chimica : 2.Ag -reactia electrochimica : Ag-eAg+ -reactia chimica : Ag++Cl-AgCl.