Elektroanaliticki Metodi (1 PREDAVANJE)

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Elektroanaliticki Metodi (1 PREDAVANJE)

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  • 12.11.2014

    1

    ,

  • 12.11.2014

    2

    -

    ( , , , ).

    ( 3+ 4+ , )

    -

    ( ) ; , , .

  • 12.11.2014

    3

    (), :

  • 12.11.2014

    4

    - :

    Zn (s) Zn2+(aq) + 2e-

    - :

    Cu2+(aq) + 2 e- Cu (s)

    : Zn (s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu (s)

    +

    -

    1. , , ,

    2. .

  • 12.11.2014

    5

    -

    , ; , . ( KCl NaCl) / , . .

    -

    3. ( ).

    Zn (s) Zn2+(aq) + 2e-

    Cu2+(aq) + 2 e- Cu (s)

  • 12.11.2014

    6

    - Zn(s) + Cu2+ Zn2+ + Cu(s)

    -

    Cu(s) + Zn2+ Cu2+ + Zn(s) - , , ( )

    Zn (s) Zn2+(aq) + 2e- Cu2+(aq) + 2 e- Cu (s)

    e- KCl

    Cl- K+

  • 12.11.2014

    7

    Zn2+(aq) + 2e- Zn (s) Cu (s) Cu2+(aq) + 2 e-

    e-

    Cl- K+

    KCl

    + -

    :

    Zn ZnSO4 (aZn2+= 0,0100) CuSO4 (aCu2+= 0,0100) Cu

    - ( )

    - ( )

    aZn2+, aCu2+-

    , .

  • 12.11.2014

    8

    :

    Pt

    Pt

    Pt H2 (g), p= 1 atm

    H2 (g),

    Pt, H2(p= 1,00 atm) [H+] = xM)

    pH2= 1 atm, H+ = 1,00,

    = 0,000 V

  • 12.11.2014

    9

    .

    ( ), .

    1953 , IUPAC- : ( ) .

    , .

  • 12.11.2014

    10

    ( )

    : AgCl(s) + e- Ag+ + Cl- Ag+ + e- Ag(s) AgCl(s) + e- Ag(s) + Cl-(aq)

    H2(g) 2H

    + (aq) + 2e-

    : 2AgCl(s) + H2(g) 2Ag(s) + 2H

    + + 2Cl-(aq)

    0,1 M HCL, AgCl

    Pt ()

    Nernst- = 0

    + 2

    2

    2

    R = (8, 314 mol-1K-1 ) = F = Faraday- (96 485 / ) n = () / ( o n=2) E = E = i = pH2= X = X

    2AgCl(s) + H2(g) 2Ag(s) + 2H+ (aq) + 2Cl-(aq)

  • 12.11.2014

    11

    -, . :

    2AgCl(s) + 2e- 2Ag(s) + 2Cl-

    2H+ + 2e- H2(g) - , :

    2AgCl(s) + H2(g) 2Ag(s) + 2H

    + + 2Cl-

    E

    -

    = +

    > 0,

  • 12.11.2014

    12

    Nernst-

    = 0 0,0592

    () ()

    () ()

    pP + qQ + + ne- rR + sS

    = 0

    () ()

    () ()

    - :

    0(gCl/Ag) = 0,222V 0(H+/H2) = 0,000V

    Pt,H2(p=0,8atm) H+ (0,02M),

    Cl-(0,02M), AgCl ( ) Ag

    :

  • 12.11.2014

    13

    .

    . - . - , .

  • 12.11.2014

    14

    , /2+ . 2+ 1,00, 0.

    .

    M2+ + 2e- M (s)

    M2+ + 2e- M (s)

    Cu2+ + H2(g) Cu(s) +2H+

    = Cu,

    Cu2+ = 1,00, 0 = +0,337 V

    = Cd,

    Cd2+ = 1,00

    Cd(s) + 2H+ Cd2+ + 2e- + H2(g) Cd2+ + 2e- Cd(s) E0 = - 0,403 V

    Zn2+ = 1,00, 0 = - 0,76 V

  • 12.11.2014

    15

    .

    , m- :

    E = IR

    - (V) ,

    I - ()

    R - Ohm-

    .

    , .

    : O (IR drop) :

    , , ,

    .

  • 12.11.2014

    16

    Ohm- ; IR

    ( = IR), , ( ). IR . :

    =

    , , .

    , ; .

    .

  • 12.11.2014

    17

    :

    ,

    ,

    .

    , , , .

    .

  • 12.11.2014

    18

    - () (eq).

    = - eq < eq

    .

    eq, .

    . . :

    = + +

  • 12.11.2014

    19

    Bulk

  • 12.11.2014

    20

    (- )

    ()

    ()

    (ref)

    (j)

    (ind)

    = ind ref + j

  • 12.11.2014

    21

    , , : - Nernst-

    - -

    -

    Hg Hg2Cl2 (), KCl (x ) x - KCl

    E : Hg2Cl2(s) + 2

    - 2 Hg(l) + 2 Cl- = 0,2444 V 25 C

  • 12.11.2014

    22

    : pH

    , ,

    : -

    o : - -

    . , , KCL,

    - Tmax 60 0

  • 12.11.2014

    23

    /

    AgCl(s) + - Ag(s) + Cl-

    Ag AgCl (), KCl (x )

    ,

    -:

    = 0,199 V 25 C

    /

    :

    - 60 0

    o :

    -

    -

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    24

    ,

    /

    , , .

    - /n+

    (Ag/Ag+), (Hg/Hg2+), (Cu/Cu2+), (Pb/Pb2+), (Cd/Cd2+), (Zn/Zn2+) .Cu/Cu2+ ( Cu(II)

    )

  • 12.11.2014

    25

    - /n+

    :

    - , .

    , (II) , (I) , .

    - /n+

    :

    - , , , .

    - , e .

    - (, , , ) .

  • 12.11.2014

    26

    .

    , - . , .

    :

    AgCl(s) + e- Ag(s) + 2Cl-(aq)

    EDTA Y4- , EDTA Hg(II).

    :

    HgY2- + 2e- Hg(l) + Y4-

    EDTA.

  • 12.11.2014

    27

    , , .

    : pCa . EDTA Hg(II).

    , , - .

    : : Ag/AgCl :

    , e -

  • 12.11.2014

    28

    , , .

    . , .

    , , , .

    .

    pIon , p-

    pH - H+

    pCa - Ca2+

  • 12.11.2014

    29

    1.

    (LaF3 F-)

    (Ag2S S

    2- Ag+)

    2.

    ( Na+ H+)

    ( Ca2+ K+)

    ( Ca2+ NO3

    -)

  • 12.11.2014

    30

    : 1. - ( ).

    - , . , .

    2. , .

    3. - : , .

    pH

  • 12.11.2014

    31

    pH pH

    .

    . , ,

    , .

    10 mm, 1 2 mm. , () ( ).

  • 12.11.2014

    32

    (LaF3),

    . (EuF2). .

    , . , . , , 1:1.

    .

  • 12.11.2014

    33

    ( ) .

    .

    - (Ion selective field effect transistors,ISFET) , , , , .

    , . ISFET, , : , , , . , ISFET, .

  • 12.11.2014

    34

    -

    , .

    ( )

    , ( ).

    : .

    pH , , .

    : pJon- ()

  • 12.11.2014

    35

    o , .

    , , .

    , :

    = +

    XH+ 250 ( Nernst- )

    = 0,0592

    =

    1

    pH, ,

  • 12.11.2014

    36

    :

    = +0,0592

    - ( ) L - , 0 ax - , a - , ;

    .

    .

    1. /

    2. /

    3.

  • 12.11.2014

    37

    : , .

    () ; .

    : ( , ).

  • 12.11.2014

    38

    .

    ,

    - .

    , , .

  • 12.11.2014

    39

    , , ( 0,01 %).

    , .

    :

    ,

    ,

    .

  • 12.11.2014

    40

    .

    :

    , .

    (II) , .

    :

    1. , , , .

    (Pb2+, Cd2+, Ag1+, Cu2+, Zn2+) (Al 3+) , .

  • 12.11.2014

    41

    2. ,

    ,

    .

    : 1. : 2. :

    .

    - , , , , , , .

    , , (IV) .

  • 12.11.2014

    42

    , -0,2 V, .

    , -0,4 V, . , -0,6 V, .

    , , -1,2 -1,5 V.

    -0,65 V. .

    , (coulomb), . Coulomb -

    mper, (Q= It)

    Faradey - 1 mol

    -100 % : 1 mol

  • 12.11.2014

    43

    :

    () , .

    , .

    -

    (