🗊Презентация Теоретическая электрохимия, часть 1

Теоретическая электрохимия, часть 1

Кулонометры Кулонометры - электрохимические системы, применяемые для определения количества электричества. Количество электричества (Q) можно рассчитать по количеству полученного вещества, если на электроде протекает одна реакция. Следовательно, в качестве кулонометров используют такие электролизеры, в которых выход по току равен 1 (100%). Известны три типа кулонометров: весовые, объемные и титрационные.

Весовые кулонометры – медный и серебряный. Медный кулонометр широко применяется в лабораторной практике, представляет собой стеклянный сосуд, в который опущен медный катод и два медных анода.

Объемный газовый кулонометр Газовый кулонометр представляет собой сосуд для электролиза воды в растворе щелочи. В качестве электролита используется 15 – 20 % -й раствор NaOH с никелевыми электродами.

При электролизе водного раствора щелочи на катоде разряжаются молекулы воды: При электролизе водного раствора щелочи на катоде разряжаются молекулы воды: 2H2O + 2e = H2 + 2OH-. На аноде окисляются ионы гидроксила: 2OH- - 2e = H2O + ½O2. Суммарная реакция на электродах: H2O = H2 + ½O2. Общее количество разложенного электролита определяют измерением объема получающегося гремучего газа. Точность газовых кулонометров невысока (0,5 – 1 %). Рабочая плотность тока 30 – 100 мА/см2. Измеренный объем гремучего газа V = (2VH2 + 1VO2) приводят к нормальным условиям (V0), пользуясь уравнением состояния идеального газа: P0V0/T0 = PV/T (12)

Кулонометр Кистяковского представляет собой стеклянный сосуд, снабженный в нижней части краном 4. Анодом служит серебряная проволочка 2, впаянная в стеклянную трубку с ртутью 3 (для контакта). Сосуд наполняют на ¾ высоты 15 – 20 %-м раствором КNO3, на который сверху осторожно наливают 0,5 н раствор НNO3. В этот раствор погружают платиново-иридиевый катод 1. Кулонометр Кистяковского представляет собой стеклянный сосуд, снабженный в нижней части краном 4. Анодом служит серебряная проволочка 2, впаянная в стеклянную трубку с ртутью 3 (для контакта). Сосуд наполняют на ¾ высоты 15 – 20 %-м раствором КNO3, на который сверху осторожно наливают 0,5 н раствор НNO3. В этот раствор погружают платиново-иридиевый катод 1. При пропускании тока растворяется серебро, которое после окончание опыта определяют в растворе титрованием роданистым калием: АgNO3 + KCNS = AgCNS + KNO3, или другим способом. Точность титрационных кулонометров достигает 0,001%.