background image

„Zwiększenie liczby wysoko wykwalifikowanych absolwentów kierunków ścisłych Uniwersytetu Jagiellońskiego”

POKL.04.01.02-00-097/09-00 

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 

Wykład dla III roku Chemii UJ

„Zwiększenie liczby wysoko wykwalifikowanych absolwentów kierunków ścisłych Uniwersytetu Jagiellońskiego”

POKL.04.01.02-00-097/09-00 

dr hab. Marek Mac

Wyznaczanie wielkości 
fizykochemicznych z pomiarów 
SEM

background image

 

2

M|M

z+

A

z-

 A|M’

A

M

a

a

zF

RT

SEM

SEM

ln

0

zFSEM

G

r

A+zeA

z-

M-ze 
M

z+

A+M M

z+

+A

z-

p

p

r

dT

dSEM

zF

dT

G

d

S

p

r

r

r

r

r

r

dT

dSEM

T

SEM

zF

S

T

G

H

S

T

H

G

Funkcje termodynamiczne:

Wyznaczanie funkcji termodynamicznych z pomiarów SEM

Rozważmy ogniwo

Reakcje na elektrodach

Reakcja sumaryczna

background image

 

3

Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności

Półogniwa II rodzaju

Me|MeX

osad

, X

-

 | |Me

+

 |Me

X

r

k

a

a

F

RT

I

F

RT

E

E

ln

ln

0

Me

k

k

a

F

RT

E

E

ln

0

X

r

Me

a

F

RT

I

F

RT

a

F

RT

SEM

ln

ln

ln

background image

 

4

X

a

B

A

SEM

ln

F

RT

B

I

F

RT

a

F

RT

A

r

Me

ln

ln

lna

X

-

SEM

A

tg

F

RT

tg 

Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności

background image

 

5

Wyznaczanie współczynników aktywności z pomiaru SEM

M|Mx

osad,

HX |HX

roztwór

 |M

X

H

a

a

F

RT

SEM

SEM

ln

0

2

0

ln

f

c

c

F

RT

SEM

SEM

X

H

f

F

RT

c

F

RT

SEM

SEM

ln

2

ln

2

0

Jeśli założymy, że dla małych stężeń HX

c

A

f

log

Rozważmy ogniwo

background image

 

6

f

F

RT

SEM

c

F

RT

SEM

log

303

.

2

2

log

303

.

2

2

0

'

lim

0

0

E

SEM

c

c

F

RT

A

SEM

c

F

RT

SEM

E

303

.

2

2

log

303

.

2

2

'

0

Jeśli założymy, że

Cc

c

A

f

log

c

F

RTC

SEM

c

A

F

RT

c

F

RT

SEM

303

.

2

2

303

.

2

2

log

303

.

2

2

0

''

lim

0

0

E

SEM

c

c

A

F

RT

c

F

RT

SEM

E

303

.

2

2

log

303

.

2

2

''

Wyznaczanie współczynników aktywności z pomiaru SEM

background image

 

7

c

1/2

SEM

SE
M

0

Znając SEM

0

 wyznaczamy współczynniki aktywności w funkcji c

f

F

RT

SEM

c

F

RT

SEM

log

303

.

2

2

log

303

.

2

2

0

f

RT

F

SEM

c

F

RT

SEM

log

303

.

2

2

log

303

.

2

2

0

Wyznaczanie współczynników aktywności z pomiaru SEM

background image

 

8

2

2

H

Zn

H

Zn

Zn

Zn

H

H

E

E

SEM

/

0

/

0

0

2

H

Zn

H

Zn

G

G

G

G

G

zFSEM

0

0

2

0

0

2

0

0

Zn

G

G

0

0

T

G

H

S

0

0

0

H

Zn

H

Zn

S

S

S

S

S

0

0

2

0

0

2

0

Zn

H

Zn

S

S

S

S

0

2

0

0

0

Wyznaczanie standartowych funkcji 
termodynamicznych jonów

0

0

0

background image

 

9

Wyznaczanie prężności dysocjacji termicznej niektórych 
halogenków

2

2

/

Cl

M

MCl

MCl

Cl

M

e

M

M

Dysocjacja termiczna

Cl

Cl

Cl

Cl

a

p

F

RT

E

E

2

/

1

0

/

2

2

ln

e

Cl

Cl

2

2

/

1

Reakcja sumaryczna

Z drugiej strony to samo półogniwo ma potencjał:

Cl

Cl

MCl

M

a

F

RT

E

E

ln

0

,

,

Elektroda II rodzaju

K

p

F

RT

a

F

RT

E

a

F

RT

a

F

RT

E

E

Cl

Cl

Cl

MCl

M

MCl

Cl

Cl

MCl

M

2

/

1

2

0

,

,

0

,

,

ln

ln

ln

ln

background image

 

10

Cl

Cl

MCl

M

Cl

Cl

Cl

Cl

a

F

RT

E

a

p

F

RT

E

ln

ln

0

,

,

2

/

1

0

/

2

2

RT

F

E

E

p

Cl

Cl

Cl

MCl

M

Cl

2

)

(

ln

0

/

0

,

,

2

2

Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu

PtH

2

 HA, NaA,MCl AgCl Ag

(+) AgCl+eAg+Cl

-

(-) 1/2H

2

-e H

+

AgCl+1/2H

2

 Ag+H

+

+Cl

-

Cl

H

a

a

F

RT

SEM

SEM

ln

0

Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu

A- aniony octanowe

background image

 

11

i

i

i

HA

X

H

m

a

a

a

a

K

K

m

m

SEM

SEM

RT

F

SEM

A

Cl

HA

A

HA

ln

ln

ln

'

0

1

lim

0

A

Cl

HA

I

K

E

I

ln

'

lim

0

Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu

background image

 

12

Wyznaczanie iloczynu jonowego wody

 

PtH

2

 NaOH,NaCl AgCl Ag

AgCl+1/2H

2

 Ag+H

+

+Cl

-

Cl

H

a

a

F

RT

SEM

SEM

ln

0

OH

w

H

a

K

a

Cl

OH

w

a

a

K

F

RT

SEM

SEM

ln

0

w

OH

Cl

OH

Cl

K

m

m

SEM

SEM

RT

F

SEM

ln

ln

ln

'

0

w

I

K

E

ln

'

lim

0

background image

 

13

Miareczkowanie potencjometryczne

H

+

+OH

-

H

2

O

H

+

SEM

OH

-

KCl,Hg

2

Cl

2

Hg

Mierzymy SEM  w funkcji objętości dodanego OH

-

background image

 

14

P.K.

S

E

M

/m

V

V

OH-

/cm

Miareczkowanie silnego kwasu silną zasadą

Miareczkowanie potencjometryczne silnego kwasu silną zasadą

H

Cl

a

F

RT

a

F

RT

SEM

SEM

ln

ln

0

background image

 

15

OH

w

Cl

a

F

RT

K

F

RT

a

F

RT

SEM

SEM

ln

ln

ln

0

OH

w

H

a

K

a

OH

a

F

RT

const

SEM

ln

Po przekroczeniu PK

Miareczkowanie potencjometryczne silnego kwasu silną zasadą


Document Outline