Файл: Контрольные вопросы 6 тема.docx

Диффузионный ток является током в полупроводнике, вызванное диффузии носителей заряда (дырок и / или электронов). Это ток , который происходит из - за переноса зарядов , возникающих из - за неравномерной концентрации заряженных частиц в полупроводнике. Тока дрейфа , напротив, происходят из - за движения носителей заряда из - за силы , действующие на них электрическое поле. Диффузионный ток может быть в том же самом или противоположном направлении тока дрейфа. Диффузионный ток и дрейфа тока вместе описываются уравнением дрейфа-диффузии .

Возникновение предельного диффузионного тока наблюдается и тогда, когда в электродной реакции участвуют неионизированные молекулы, которые транспортируются к электроду диффузией. Примером такой реакции служит электрохимическое восстановление кислорода, растворенного в электролите

Величина предельного диффузионного тока (Iд) зависит от концентрации определяемого вещества, коэффициента диффузии, формы и размера рабочего микроэлектрода. Напряжение, приложенное к электродам, не влияет на значение Iд.

19. Сущность амперометрического титрования

Амперометрическое титрование – косвенный метод вольтамперометрии, основанный на определении конечной точки титрования по результатам изучения зависимости предельного диффузионного тока от объема добавленного титранта. Контроль тока проводится при значении потенциала, соответствующем предельному диффузионному току одного из компонентов, участвующих в процессе титрования.

. 20. Что общего и какие различия между амперометрическим титрованием и полярографией?

В результате развития полярографического метода анализа был разработан новый физикохимический метод титриметрического анализа, названный методом амперометрического титрования. Метод амперометрического титрования имеет те же теоретические основы, что и метод полярографии. Этот метод основан на измерении значений диффузионного тока, изменяющегося с изменением концентрации определяемого вещества или концентрации титранта.

По сравнению с полярографией амперометрическое титрование имеет много преимуществ определение может быть сделано в гораздо более простом приборе, особенно, когда работают с двумя платиновыми электродами нет необходимости в строгом соблюдении условий постоянства температуры, диффузии и т. д. Результаты определения не зависят от конструкции прибора, и потому не требуется предварительного построения калибровочных кривых по стандартным растворам.

Достоинством метода амперометрического титрования являются его экспрессность и простота, этим методом можно определять практически все элементы периодической системы и большое число органических соединений, причем определяемое вещество может не проявлять электрохимической активности. Основным достоинством метода является возможность анализа многокомпонентной смеси без предварительного разделения, достаточно высокая точность и чувствительность. Воспроизводимость результатов лучше, чем в полярографическом методе, поскольку регистрируется изменение тока в ходе титрования и отпадает необходимость удалять из раствора кислород.

21. Основные виды электродов и их предназначение.

По механизму возникновения электродного потенциала электроды делятся на обратимые и необратимые . Если изменить направление электрического тока во внешней цепи на противоположное, то на обратимом электроде протекает тот же самый процесс в обратном направлении, а на необратимом - другой процесс.

По типу электродной реакции все электроды можно разделить на две группы: электроды первого рода, второго рода, окислительно- восстановительные электроды.

К электродам первого рода относятся электроды, состоящие из металлической пластинки, погруженной в раствор соли того же металла. При обратимой работе элемента, в который включен электрод, на металлической пластинке идет процесс перехода катионов из металла в раствор либо из раствора в металл. Т.о., электроды первого рода обратимы по катиону и их потенциал связан уравнением Нернста (III.40) с концентрацией катиона (к электродам первого рода относят также и водородный электрод).
Электродами второго рода являются электроды, в которых металл покрыт малорастворимой солью этого металла и находится в растворе, содержащем другую растворимую соль с тем же анионом. Электроды второго рода обычно применяют как электроды сравнения, хотя их можно использовать для определения анионов труднорастворимого соединения.

Окислительно-восстановительным или редокс-электродом- называется электрод, состоящий из инертного проводника первого рода, помещенного в раствор электролита, содержащего один элемент в различных степенях окисления.

В зависимости от природы заряженных частиц, участвующих в межфазном переходе, электроды делятся на электронообменные и ионообменные.

Электроды, на межфазных границах которых протекают реакции с участием электронов. Такие электроды называют электронообменными.
Электроды, на межфазных границах которых протекают ионообменные реакции. Такие электроды называют мембранными или ионообменными, их называют также ионоселективными.

По своему назначению электроды делятся: электроды сравнения, их потенциал – постоянен; электроды определения (индикаторные), их потенциал зависит прямо или косвенно от концентрации определяемых ионов.

Электроды сравнения. В качестве электрода (полуэлемента) сравнения могут служить такие электроды, на поверхности которых при соприкосновении с подходящим раствором возникают лишь обратимые электрохимические реакции. Благодаря этому приобретаемые ими с большой скоростью потенциалы устойчивы. При прохождении небольших токов в замкнутой цепи потенциалы таких полуэлементов практически остаются постоянными, поэтому их причисляют к неполяризуемым электродам.
Индикаторные электроды. Индикаторные электроды применяют для измерения потенциалов, возникающих при погружении их в исследуемый раствор. По величине потенциалов оценивают активности потенциалопределяющих веществ, а также наблюдают за изменением в процессе химической реакции концентрации вещества, участвующего в электрохимической реакции.

22. В чем отличие прямой и косвенной кондуктометрии?

Прямая кондуктометрия. В методах прямой кондуктометрии концентрация вещества определяется по электропроводности раствора, если между ними существует прямая пропорциональность. Метод используют для анализа двухкомпонентных систем. Возможно также определение одного из компонентов в трехкомпонентной системе, если концентрация одного из растворенных веществ постоянна.

Наряду с прямой кондуктометрией применяется также косвенная кондуктометрия, при которой кроме электропроводности измеряют и другие величины (рефракцию, вязкость, pH, плотность, массу сухогоостатка и т. д.).

Косвенная кондуктометрия заключается в определении одного компонента в многокомпонентном растворе, при использовании для анализа, кроме кондуктометрии, еще второго метода физико-химического анализа (определение рефракции, вязкости, рН, плотности и т.п.). Кондуктометрическим титрованием анализируют смеси веществ, поскольку различия в подвижности различных ионов существенны и их можно дифференцированно оттитровать в присутствии друг друга. При этом возможно определение не только индивидуальных веществ, но и смесей. Например, по величине электропроводности раствора и массе сухого остатка можно провести определение двух солей — и в растворе.