ĐIỆN CỰC SO SÁNH TRONG QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH

CÁC LOẠI 

ĐIỆN CỰC SO SÁNH 

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

1 

Giới thiệu 

1. GIỚI THIỆU 

-Khái niệm 

-Yêu cầu 

Điện cực hydro 

tiêu chuẩn 

Điện cực calomel 

2 

3 Điện cực bạc clorid 

4 

2. ĐIỆN CỰC HYDRO TIÊU CHUẨN 

2.1. Cấu tạo 

2.2 Phương trình Nerst 

2.3. Ứng dụng 

2.4. Ưu-Nhược điểm 

3. ĐIỆN CỰC BẠC CLORID 





4. ĐIỆN CỰC CALOMEL 






1 

GIỚI THIỆU 


1 

Khái niệm 

Điện cực so sánh là điện cực có thế không đổi, không phụ thuộc 

vào thành phần dung dịch đo và đã được xác định theo thế của 

điện cực tiêu chuẩn 


Các yêu cầu 

1 

Phản ứng quyết 

01 

định thế phải hoàn 

toàn thuận nghịch 1 

Phải có thế lập lại cao và thế 

ổn định khi bảo quản lâu 

cũng như khi làm việc trong 

các điều kiện khác nhau 

03 

3 

2 

02 

Điện cực phải rất ít bị phân 

cực, nghĩa là phải rất ít bị 

thay đổi khi có dòng điện 

chạy qua 


2 

ĐIỆN CỰC HYDRO 

TIÊU CHUẨN 



Cấu tạo của điện cực hiđro chuẩn: 

2 

Một thanh platin (Pt) được đặt trong một dung 

dịch axit có nồng độ ion H + là 1M (pH = 0) 

Bề mặt điện cực hấp thụ khí hydro, được thổi 

liên tục vào dung dịch dưới áp suất 1 atm. 

Điện cực bạch kim được sử dụng là loại điện cực titan được 

mạ một lớp bạch kim rất xốp (bạch kim đen). 

Diện tích bề mặt điện cực được tăng lên 

Cho quá thế thoát hydro nhỏ nhất 

Mật độ dòng trao đổi khá nhỏ 

Cho phép chuyển điện tử giữa các ion hydro lỏng 

và khí hydro, tạo điều kiện cân bằng thực sự. 


2 

Điều kiện tiêu chuẩn 

Đối với bất kỳ điện 

cực chuẩn nào 

Đối với điện cực 

hydro tiêu chuẩn 

Đối với điện cực 

hydro tiêu chuẩn 

298K cho 

nhiệt độ 

(25 o C) 

Áp suất khí 

hydro 

(101kPa) 

Nồng độ 

của H + (aq) 

là 1 mol 

dm -3 


2.2. Phương trình Nernst 

của điện cực hydro 

Bán phản ứng khử của điện cực hydro: 

2 

2H + (aq) + 2e - → H 2 (g) 

Phương trình Nernst được viết trong trường hợp này: 

Trong đó: 

• a H+ là hoạt độ của ion hydro, a H+ =f H+ C H+ /C 0 

• p H2 là áp suất của khí hydro ( Pa) 

• R là hằng số khí lý tưởng (8,314 J mol -1 K -1 ) 

• T là nhiệt đô kelvins (Kelvin = o C + 273) 

• F là hằng số Faraday (điện tích của mỗi phân tử 

hydro phóng điện), bằng 9,64.10 4 C mol −1 


2.3. Ứng dụng trong 

xác định thế điện cực 

2 

Dùng cách so sánh 

Điện cực chuẩn 

Điện cực khảo sát 

Điện cực hydro được chọn làm điện cực chuẩn và chấp nhận thế của nó bằng không 

E o 2H+/H2=0,00V 

Xét ví dụ: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn 2+ /Zn 




2 

Ví dụ: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn 2+ /Zn 

Cho pin điện hóa Zn−H 2 như hình dưới. Điện kế cho biết dòng điện đi từ điện cực hiđro 

chuẩn sang điện cực kẽm chuẩn và suất điện động của pin bằng 0,76V (kí hiệu là 

E o Zn2+/Zn=-0,76V 

Mạch điện hóa : Zn|Zn 2+ (1,00M)||H + (1,00M)|H2(P=1,00atm), Pt 




2 

Mạch điện hóa : Zn|Zn 2+ (1,00M)||H + (1,00M)|H2(P=1,00atm), Pt 

‣ Phản ứng xảy ra trên điện cực âm (anot): 

Zn → Zn 2+ + 2e 

‣ Phản ứng xảy ra trên điện cực dương 

(catot): 

‣ Phản ứng oxi hóa - khử xảy ra trong pin 

điện hóa: 

2H + + 2e → H 2 

Zn + 2H + → Zn 2+ + H 2 




2 

Đối với kim loại kém hoạt động hơn hydro như Cu, 

Ag…..các kim loại này giữ vai trò catod, còn điện 

cực hydro là anod. Mạch điện hóa như sau: 

Pt, H2(P=1,00atm)|H + (1,00M)||Cu 2+ |Cu 

• E θ = + 0.34V = E θ (Cu2 + / Cu) - E θ (H + / H2) 

• E θ (Cu2 + / Cu) 

(Cu2 + / Cu) 

(Cu2 + / Cu) = E θ + E θ (H + / H2) 

(H + / H2) 

= 0,34 + 0,00 = + 0.34V 

(H + / H2) 




2 

Theo quy ước IUPAC dấu của thế điện cực được xác định bằng dấu của điện cực này 

khi ghép với điện cực hydro chuẩn của mạch galvanic. 

Các kim loại hoạt động hơn hydro là đầu âm của mạch thế chúng mang dấu âm. 

Các kim loại kém hoạt động hơn hydro thế của chúng sẽ mang dấu dương. 



2 

Ưu điểm 

◈Dùng để xác định thế điện cực 

tiêu chuẩn của các điện cực 

khác vì nó có giá trị bằng 0 ở 

mọi nhiệt độ. 

Nhược điểm 

◈Dễ ngộ độc làm sai lệch thang 

đo. Ngày nay người ta có thể 

thay nó bằng điện cực calomel. 

◈Không thuận tiện (do đòi hỏi 

những yêu cầu chặt chẽ). 

◈Nhạy cảm với các chất oxy 

hóa- khử. 


3 

ĐIỆN CỰC 

BẠC CLORID 



3 

Cấu tạo điện cực bạc clorid: 

Một dây Ag tinh khiết, trên phủ muối 

AgCl , nhúng trong dung dịch KCl 

Dây Ag phủ một lớp màng mỏng AgCl 

được tạo thành bằng cách mạ điện hoặc 

nhúng thanh bạc trong AgCl đun chảy. 

Dung dịch KCl có nồng độ bão hòa , 

nhưng có thể được sử dụng với nồng độ 

1M. Một số sử dụng trực tiếp nước biển. 

Bên ngoài được bọc bởi ống thủy tinh có 

lỗ bổ sung dung dịch và lỗ xốp. 



của điện cực bạc clorid 

3 

Ký hiệu điện cực: Ag, AgCl/KCl (a=1) 

Phản ứng xảy ra ở điện cực: 

Phương trình Nernst cho quá trình này ở 25 0 C: 

AgCl (r)+ 1e ↔ Ag 0 (r) + Cl - 

E = Ag+/Ag E0 Ag+/Ag + 0,0592.lga Ag+ 

= E 0 Ag+/Ag + 0,0592.lg(T AgCl /a Cl- ) 

= E 0 Ag+/Ag + 0,0592.lgT AgCl – 0,0592.lga Cl- 

Hai số hạng đầu không đổi nên thế của điện cực bạc clorid phụ thuộc vào hoạt độ của Cl - 

Thay giá trị của E 0 Ag+/Ag = 0,7996 và T Ag/Cl =1,8.10 -10 , ta có: 

E Ag+/Ag = E o Ag+/AgCl – 0,0592.lga Cl- 

=0,222 – 0,0592.lga Cl- 

Thường dùng dung dịch KCl bão hòa hoặc KCl 3,5M 



của điện cực bạc clorid 

3 




3 

Một điện cực bạc clorid là một loại điện cực tham chiếu, 

thường được sử dụng trong các phép đo điện hóa. Vì lý 

do môi trường mà nó thay thế rộng rãi các điện cực 

calomel bão hòa. 

Thường là các điện cực tham chiếu nội bộ trong 

phép đo pH và nó thường được sử dụng như là tài 

liệu tham khảo trong các phép đo oxi hóa. 

Một ví dụ khác, các điện cực bạc clorua là điện cực 

tham chiếu thường được sử dụng để thử nghiệm các 

hệ thống điều khiển bảo vệ chống ăn mòn catốt 

trong môi trường nước biển. 

Ứng dụng đo thang pH 



3 

Ưu điểm 


• Bền theo thời gian 

• Dễ chế tạo 

• Tính lặp lại cao 

• Tính trơ với các thành 

phần trong dung dịch 

nghiên cứu 

• Loại bỏ hoàn toàn thế 

khuếch tán 

• Rất cần thiết trong các 

phép đo chính xác 

U 

• Có giá thành cao 

• Để điện cực làm việc 

được phải thêm dung 

dịch đo ion Cl- do đó 

có thể làm thay đổi hệ 

nghiên cứu. 

N 


4 

ĐIỆN CỰC CALOMEL 



4 

Điện cực Calomen là một điện cực 

tham chiếu dựa trên phản ứng 

giữa nguyên tố thủy ngân và thủy 

ngân (I) clorua. 

Gồm một dây dẫn Pt, nhúng trong 

hỗn hợp nhão của Hg và Hg 2 Cl 2 , tất 

cả tiếp xúc với dung dịch KCl 



của điện cực calomel 

4 




4 




4 

Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến điện cực calomel. 




4 

Đo điện thế trên bề mặt các điện cực 

Đo pH bằng phương pháp điện hóa 



4 

Ưu điểm 

Làm việc ổn định 

Dễ chế tạo 


Sử dụng thủy ngân, nên nếu vỡ sẽ gây độc 


Thanks! 

Any questions?

ĐIỆN CỰC SO SÁNH TRONG QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?