Главная Обратная связь

Дисциплины:






Полярография и анодная вольтамперометрия



Полярографическим методом изучается процесс присоединения электрона к молекулам (ионам) изучаемого вещества, находящегося в водном растворе. Схема полярографа показана на рис. II.8.

Рис. II.8. Принципиальная схема полярографа:

Е – аккумулятор; R –делитель напряжения; G – гальванометр

 

Применяется ртутный капельный электрод. Он состоит из длинного узкого капилляра, на конце которого периодически образуются и отрываются небольшие ртутные капли (диаметром около 1–2 мм). Поляризация капли осуществляется относительно большого ртутного электрода на дне ячейки. Площадь катода (капающий электрод) значительно меньше площади анода, поэтому ток в цепи определяется процессами на катоде. Потенциал измеряется по отношению к постоянному электроду сравнения (обычно это насыщенный каломельный электрод). Измеряется средний ток в цепи в зависимости от потенциала катода (полярограмма) (рис. II.9).

Рис. II.9. Полярограмма

 

При определенном потенциале ЕB (потенциал выделения) начинается восстановление молекул исследуемого вещества. С увеличением потенциала сила тока резко возрастает. При дальнейшем увеличении потенциала устанавливается стационарный предельный ток, в результате полная зависимость тока от потенциала имеет форму волны, которая характеризуется предельным током Iпр и потенциалом полуволны восстановления Е1/2вос, при котором ток I = 0,5Iпр. Ток Iпр определяется концентрацией реагирующего вещества, а Е1/2 зависит только от его природы. Потенциал полуволны позволяет важнейший молекулярный параметр – сродство к электрону Еэс (в единицах эВ), которое представляет энергию, выделяющуюся (положительное сродство) или поглощающуюся (отрицательное сродство) при присоединении к молекуле (или иону) электрона в вакууме:

 

Еэс = Е1/2вос + Еэл,. (1)

 

Здесь Еэл – энергия электрода сравнения относительно вакуума, для насыщенного каломельного электрода Еэл = 4,64 эВ.

Процесс окисления молекул (ионов) изучается методом анодной вольтамперометрии. Этот метод аналогичен методу полярографии с той разницей, что в этом случае снимается вольтамперная характеристика процесса на аноде, в качестве которого используется платина или графит. Из потенциала полуволны окисления Е1/2вос получают величину потенциала ионизации Iпи – энергии, которая затрачивается для удаления электрона из молекулы:

 

Iпи = Е1/2вос + Еэл. (2)

 

Потенциал ионизации и сродство к электрону являются важнейшими характеристиками молекул, определяющими их донорно-акцепторные, оптические, электрические и многие другие свойства.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...