COLEGIUL TEHNIC “PETRU RARES” BUCURESTI
PROIECT DOZAREA ELECTROGR E LECTROGRA AVIMETRICĂ A Cu2+
Profesor coordonator, Ing. Cerg!"an Cor!na E#e$ % &oroo! Andre! C#asa a 'II(a & Ca#!f!care )rofes!ona#a% Ten!c!an Ten!c!an c!*!st de
#a+orator
2014-2015
CUPRINS Arg*ent........................................................................................Ca)!to## I....................................................................................... I./. Reac0!! c transfer de e#ectron!.............................................. I.1. Poten0!a# redo2.......................................................................3 I.-. Poten0!a## de e#ectrod...........................................................4 Ca)!to## II......................................................................................5 Ca)!to## III................................................................................../1 Ca)!to## I6................................................................................../ I6./. Pr!nc!)!! teoret!ce............................................................./ I6. I6.1. A) A)#!ca0!! #!ca0!! )ract!ce.............................................................../4 Ca)!to## 6.Protec0!a *nc!! *nc!! 7n #a+orator# de c!*!e.......... c!*!e...... ........ ....... .../8 /8 B!+#!ograf!e...................................................................................1/
2
Argument
9a:or!tatea s+stan0e#or d!na*!ce e2!stente 7n natr; se gasesc s+ for*; de a*estecr!. Pentr deter*!narea concentra0!e! acestora d!n a*estecr!#e res)ect!$e se t!#!"ea"; *etode c#as!ce, gra$!*etr!a, $o#*etr!a sa *etode *oderne, f!"!co(c!*!ce < !nstr*enta#e=. Ce#e d!n r*; se caracter!"ea"; )r!n ra)!d!tate >! )rec!"!e r!d!cat; co*)arat!$e c ce#e c#as!ce. ?n #crarea *ea *!(a* )ro)s s; std!e" *etoda f!"!co @ c!*!c; de do"area a C 1 d!n a*estecr!. Aceast; *etod; are #a +a"; feno*en# e#ectro#!"e!, res)ect!$ #eg!#e e#ectro#!"e!.
Minereu de Cu
3
Cait!"u" I M#$uri e"e%tr!%&imi%e 9etode#e e#ectroc!*!ce de ana#!"; se +a"ea"; )e *;srarea )ro)r!et;0!! e#ectroc!*!ce a#e n! s!ste* d!n care face )arte s+stan0a < !on sa *o#ec#a= de ana#!"at, c sco)# de a c#ege !nfor*a0!!#e necesare caracter!";r!! s! do";r!! cant!tat!$e a aceste!a. Pentr *etode#e e#ectroc!*!ce de ana#!"; este caracter!st!c fa)t# c; se*na## de !ntrare, se*na## de !e>!re sa a*+e#e se*na#e, snt de natr; e#ectr!c;. &e ce#e *a! *#te or! aceste se*na#e snt cren0! e#ectr!c! sa tens!n! e#ectr!ce. ?n *etode#e de t!trare, se*na## de co*and; este cant!atea de so#0!e de tr!trant ad;gat. Se*na#e#e de !ntrare s! de !e>!re snt asoc!ate c reac0!! c!*!ce care se desf;soar; )e s)rafa0a e#ectro"!#or. Aceste reac0!! c!*!ce care a #oc s+ !nf#en0a se*na##! e#ectr!c 7ns>! ! c feno*ene de trans)ort a *ater!e! 7n so#0!e, fa)t )entr care se )refer; adesea den*!rea *a! #arg; de „procese de electrod”. La +a"a )rocese#or de e#ectrod sta reacţiile cu transfer de electroni sa reacţiile de oxidoreducere.
I'(' Rea%)ii %u tran$*er de e"e%tr!ni Reac0!!#e care a #oc c transfer de e#ectron! snt reac0!! de o2!dare >! de redcere sa reac0!! redo2. Un !on este oxidat cnd e# cedea"; n# sa *a! *#0! e#ectron!, sa este redus cnd e# )r!*e>te n# sa *a! *#0! e#ectron!. e1 → e1 e( 1I → I1 1e (
(
e-e( → e1 Ag e →Ag
(
} }
Oxidare
Reducere
4
S+stan0a care se o2!dea"; cednd e#ectron! se n*e>te agent reducător !ar s+stan0a care )r!*e>te e#ectron!, redcnd(se se n*e>te agent oxidant. ?ntr(o reac0!e de oxido-reducere, ce#e do; feno*ene de o2!dare >! de redcere a #oc conco*!tent, deoarece cnd n )artener )!erde e#ectron!, o2!dnd(se, ace>t! e#ectron! snt )r!*!0! de n a#t )artener a# reac0!e!, care se redce. &e e2e*)# % C1Dn ↔ C Dn1 1I( Br 1 ↔ I1 1Br @ ?ntr(o reac0!e redo2 )art!c!); 7ntotdeana do; s!ste*e redo2. Astfe#, )r!*# ec!#!+r este const!t!t d!n r*;toare#e reac0!! de o2!dare s! de redcere % Dn @ 1e( ↔ Dn1 C1 1e( ↔ C
I'2' P!ten)ia" red! ∾ 7n so#0!a n! o2!dant sa a n! redc;tor se !ntrodce n e#ectrod !nert < Pt, Pd, A= care n react!onea"; c so#0!a, se creea"; 7ntre e#ectrod >! so#0!e o d!feren0; de )oten0!a#. or0a e#ectro*otoare c care ato*!! sa !on!! t!nd s; cede"e sa s; )r!*easc; e#ectron!, caracter!"ea"; ca)ac!tatea #or o2!dant; sa redc;toare >! se n*e>te potential redox a# ato*#! sa !on#! res)ect!$. ∾ n f!r sa o #a*; de )#at!n; ! so#0!e se sta+!#e>te o d!feren0; de )oten0!a# a c;re! $a#oare este dat; de eca0!a #! Nernst% Ox }
ε εo RT zF
¿ ln [{¿ ¿ ]
,
7n care % ε este )oten0!a## redo2 a# s!ste*#! cons!derat 5
R @ constanta ga"e#or T @ te*)eratra a+so#t; !n F " @ n*;r# de e#ectron! care )art!c!); #a reac0!e @ n*;r# de arada < ≈ 843 Co#o*+!= O2J >! RedJ @ concentra0!a o2!dant#!, res)ect!$ a redc;tor#! εo @ potenţial normal redox a# s!ste*#!. Potenţialul normal redox este )oten0!a## e#ectrod#!
!nert, cfndat 7n so#0!a 7n care concentra0!a for*e! o2!date este ega#; c cea a for*e! redse. 6a#oarea #! εo se ra)ortea"; #a )oten0!a## electrodului normal de hidrogen, )entr toate s!ste*e#e redo2. Electrodul normal de hidrogen este a#cat!t d!ntr(n e#ectrod de )#at!n;()#at!nat;
cfndat
7ntr(o so#0!e nor*a#; de HC# satrat; c !drogen #a )res!nea at*osfer!c;. ?n *od con$en0!ona#, )oten0!a## acest! e#ectrod este cons!derat ega# c "ero. ?n eca0!a de *a! ss snt date )oten0!a#e εo )entr concentra0!! ega#e c / !on gK# )entr O2J s! RedJ. Pentr a#te concentra0!! )oten0!a## se )oate ca#c#a c a:tor# eca0!e! #! Nernst. Transfor*nd #ogar!t*!! natra#! 7n #ogar!t*! "ec!*a#! )entr T 185 F
2,303 : 8,314∗298
z∗96500
lg
[ Ox ] 0,0591 [ Ox ] lg =❑o+ [ ¿] [¿] z
6a#oarea RTK #a 1 °C este ,35/ #a 13 °C @ ,38/, !ar #a - °C @ ,4/.
I',' P!ten)ia"u" de e"e%tr!d ∾ se !ntrodce o #a*; de *eta# oarecare 7ntr(o so#0!e ce con0!ne !on!! s;!, a)are o d!feren0; de )oten0!a# de e#ectrod
. Acest feno*en se e2)#!c; ad*!0nd c; de )e s)rafa0a
*eta##! se des)r!nd !on! *eta#!c!, !ar e#ectron!! r;*n )e #a*a, care se 7ncarc; negat!$. Pe de a#t; )arte !on!! af#a0 7n so#0!e, $en!nd 7n contact c s)rafa0a *eta##!, !a de a!c! e#ectron! >! se de)n )e aceast; s)rafa0; ca ato*!, s+ ac0!nea for0e#or care 7! *en0!n 7n re0eaa cr!sta#!n;. La*a de *eta# se 7ncarc; )o"!t!$. ?n fnc0!e de natra *eta##! >! a so#0!e! 7n care se !ntrodce, )redo*!n; n# d!n ce#e do; as)ecte *en0!onate anter!or. 6
Trecerea !on!#or de )e *eta# 7n so#0!e sa !n$ers, dce #a 7nc;rcarea e#ectr!c; a s)rafe0e! *eta##! >! #a ac*#area !on!#or de se*n contrar d!n so#0!e #a #!*!ta de se)arare a fa"e#or. Ia na>tere a>a n*!t# strat dublu electric a# c;r! c*) ec!#!+rea"; tend!n0a !on!#or de a trece d!ntr(o fa"; 7n a#ta. E#ectrod# ca);t; n )oten0!a# e#ectr!c, n*!t potenţial de electrod. Cnd )oten0!a## de e#ectrod at!nge o an*!t; $a#oare, 7ncetea"; trecerea n!#atera#; a !on!#or d!ntr(o fa"; 7n a#ta, sta+!#!nd(se n ec!#!+r d!na*!c, ad!c; n*;r# de !on! care trec 7n so#0!e 7n n!tatea de t!*) este ega# c n*;r# de !on! care se de)n. Poten0!a## )e care 7# ca);t; n e#ectrod !ntrods 7ntr(o so#0!e ce con0!ne !on! )ro)r!!, #a o concentra0!e ega#; c n!tatea se n*e>te potenţial normal de electrod sa potenţial standard. Poten0!a## de e#ectrod este redat )r!n eca0!a #! Nernst % ε εo
2,303 RT
zF
lg [ ox ]
Interfaţa
M#$
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
!"#RO!I
Men+ -
+
-
+
7
Cait!"u" II
Strat# d+# e#ectr!c.
E"e%tr!"i-a. n!tiuni genera"e
An!d
Cat!d
A# a%idu"at# %u a%id $u"*uri%
Rea%)ii"e de "a e"e%tr!-i0 Cat!d 1.0 3/,O+ + 3e. 2/21g + 3/2O An!d 1+0 3/O. O21g + + 2/2O +3e. C!n%"u-ii0 "a "a %at!d $e dega4# &idr!gen "a an!d $e dega4# !igen
Sur$# de %urent V!"tametru" /!**mann
?n or!ce so#0!e de e#ectro#!t e2!st; !on! ! an!on!= care a o *!>care de"ordonat; )n; 7n *o*ent# 7n care 7n so#0!e se !ntrodc do! e#ectro"! )e care se a)#!c; o d!feren0; de )oten0!a#. Ca r*are a trecer!! crent#! e#ectr!c, )e e#ectro"! a #oc reac0!!, ce a ca efect o Mtransfor*are” a e#ectro#!t#! n*!t; electroliză. Pentr concret!"area ce#or af!r*ate, se d; n e2e*)# s!*)# >! an*e e#ectro#!"a so#0!e! a)oase de c#orr; de c)r. Se cons!der; n $as c so#0!e a)oas; de c#orr; de c)r. Pr!n s!*)#a d!"o#$are 7n a); CC# 1 !on!"ea"; tota# 7n !on!! co*)onen0! C 1 >! C#(. Introdcnd 7n e#ectro#!t do; f!re, +are sa )#;c! *eta#!ce, d!ntr(n *eta# !nataca+!# < de e2*)# Pt= se for*ea"; do; s)rafe0e de se)ara0!e *eta# @ e#ectro#!t
cont!n S , ce##a de$!ne o ce##; de e#ectro#!"; s! n a*)er*etr A #egat 7n c!rc!t, $a !nd!ca trecerea n! crent e#ectr!c. Srsa $a f! aceea care )r!n )o#ar!tatea sa $a d!cta sens# crent#!, sens care con$en0!ona# $a f! de #a +orna )o"!t!$; a srse! #a e#ectrod# stng, cont!nnd 7n so#0!e de #a stnga #a drea)ta >! 7n sfr>!t de #a e#ectrod# dre)t 7na)o! #a srs;, #a +orna negat!$;.
'en(ul de de)la(are al electronilor $
' 'en(ul curentului
+
"l"l-
"u2 +
E#ectro#!"a so#0!e! de c#orr; c)r!c;
&
?n condctor!! *eta#!c!, sarc!n!#e e#ectr!ce snt trans)ortate e2c#s!$ )r!n e#ectron!, !ar 7n e#ectro#!t e2c#s!$ )r!n !on!. Pentr a as!gra trecerea crent#! e#ectr!c )r!n !nterfa0a *eta#Kso#0!e de e#ectro#!t, este necesar ca !on!!, care a trans)ortat sarc!n!#e e#ectr!ce )r!n so#0!e, a:n>! #a !nterfa0; s; acce)te sa s; cede"e e#ectron! *eta##!. Tre+!e s)ec!f!cat c; n 7ntotdeana !on!! care a trans)ortat sarc!n!#e e#ectr!ce )r!n e#ectro#!t snt !dent!c! c )art!c#e#e so#0!e! care )r!*esc sa cedea"; e#ectron! *eta##!. Astfe#, e#ectron!! )ot f!! neor! )r!*!0! sa ceda0! de s+stan0e netre, d); c* >! de !on! care n a )art!c!)at #a trans)ort# crent#! )r!n so#0!e, dar care se g;sesc #a s)rafa0a *eta##!, dator!t; a#tor ca"e, )re"entate 7n cont!nare. Acest ca)!to# c)r!nde e2c#s!$ re"#tate#e trecer!! crent#! #oca#!"at #a e#ectro"!. Ce#e do; reac0!! )r!*are de e#ectrod snt % ⇒
La anod % C#( → C# e( ⇒ La catod % C1 1e( → C Prod>!! )r!*ar! de e#ectro#!"; $or f!! 7n acest ca" ato*!! de c#or >! de c)r. ?n cont!nare ato*!! de c#or se d!*er!"ea";, se organ!"ea"; >! for*ea"; *o#ec#a de c#or, !ar ato*# de c)r se organ!"ea"; 7n cr!sta# s+ for*; de c)r *eta#!c, ad!c; a #oc reac0!! secndare. Proces# de e#ectro#!"; are #a +a"; #eg!#e #! arada % (
Pr!*a #ege a e#ectro#!"e! % antităţile de substanţă depuse sau dizol!ate la electrozi" la trecerea curentului electric prin solutia de electrolit" sunt proporţionale cu cantitatea de electricitate transportată.
(
Cant!tatea de e#ectr!c!tate este ega#; c )rods# d!ntre
!ntens!tatea crent#! >! t!*)# ct acest crent c!rc#; )r!n e#ectro#!t. A doa #ege a e#ectro#!"e! % antităţile de substanţă depuse sau dizol!ate la electrozi de aceeasi cantitate de electricitate" sunt proporţionale cu echi!alenţii chimici ai substanţelor respecti!e.
Re"*nd aceste de)endente 7ntr(o s!ngr; e2)res!e se o+0!ne % A
* z ∗ F I ∗t 7n care % ( ( ( ( (
I este !ntens!tatea crent#!, 7n A t @ t!*)#, 7n s " @ $a#en0a !on#! A @ *asa ato*!c;, 7n g @ n*;r# #! arada, 7n As 10
N*;r# #! arada re)re"!nt; cant!tatea de e#ectr!c!tate care de)ne sa d!"o#$; e#ectroc!*!c n ec!$a#ent gra* d!n or!ce e#e*ent < ≈ 84 3 co#o*+! = Ra)ort#
A z ∗ F
este o constanta )entr f!ecare s+stan0; >! se n*e>te echi!alent
electrochimic #.
Ec!$a#en0!! e#ectroc!*!c! se e2)r!*; 7n *!#!gra*eKco#o*+.
11
OROZIUNII PRIN ACOPERIRI METALICE:
OBŢINEREA UNOR PRODUSE IMPORTANTE: HIDROGEN, OXIGEN, CLOR, HIDROXIZI ETC
E, NICHELARE, COSITORIRE
OBŢINEREA METALELOR PURE: ZINC, NICHEL, ARGINT, AUR.
APLICAŢIILE ELECTROLIZEI
12
Cait!"u" III M#rimi 5i unit#)i de m#$ur# e"e%tri%e $ntensitatea crent#! e#ectr!c este cons!derat; *;r!*e
fnda*enta#; 7n S!ste*#
Interna0!ona# de Un!t;0! >! are ca n!tate de *;sr; amperul . Confor* def!n!0!e! ado)tate 7n SI % %n amper &simbol A' reprezintă intensitatea unui curent electric constant care" menţinut (n două conductoare paralele" rectilinii" de lungime infinită )i de secţiune circulară negli*abilă" a)ezate (n !id la o distanţă de + m unul faţă de altul ar produce (ntre aceste două conductoare o forţă egală cu ,+-/ 0 1 m.
Ce#e#a#te n!t;0! de *;sr; t!#!"ate 7n e#ectr!c!tate snt n!t;0! der!$ate d!n n!tatea fnda*enta#; ca, de e2e*)# % co#o*+#, $o#t#, o*#, farad#, tes#a etc. Cant!tatea de e#ectr!c!tate sa sarc!na e#ectr!c; se *;soar; 7n co#o*+!. %n coulomb & simbol ' reprezintă cantitatea de electricitate transportată (ntr-o secundă de un curent constant de un amper.
Astfe#, confor* def!n!0!e! % 13
It ?nsea*n; c; n co#o*+ / a*)er / secnd; sa % /C/A/s Tens!nea e#ectro*otoare >! tens!nea e#ectr!c; < d!feren0!at; de )oten0!a# = se *;soar; 7n $o#0!. %n !olt & simbol 2 ' reprezintă tensiunea electrică sau tensiunea electromotoare care generează un curent de + A (ntr-un conductor a cărui rezistenţă electrică este de +Ω . %n ohm & simbol Ω ' reprezintă rezistenţă electrică (ntre două puncte ale unui conductor c3nd o tensiune constantă de + !olt aplicată (ntre aceste puncte genereaza un curent de un amper4
se s+7nte#ege c; acest condctor n tre+!e s; f!e sed!# a#tor tens!n! e#ectro*otoare.
or*#a care e2)r!*; def!n!0!a tens!n!! este dat; de #egea #! O* % UIR Sa scr!s; )entr n $o#t % / 6 / A / Ω Pentr *;srarea )ter!! e#ectr!ce se t!#!"ea"; att#. %n 5att & simbol 6' reprezintă puterea acti!ă dez!oltată (ntr-un circuit străătut de un curent acti! de un amper" sub tensiunea de un !olt.
Pterea de"$o#tat; 7ntr(n c!rc!t de crent cont!n este dat; de re#a0!a % PUI Astfe#, confor* def!n!0!e! / Q / 6 / A Ca)ac!tatea e#ectr!c; se *;soar; 7n fara"!. %n farad & simbol 7 ' reprezintă capacitatea unui condensator electric care" pentru o tensiune de + !olt (ntre armăturile sale" se (ncarcă cu o sarcină electrică de un coulomb.
Confor* re#a0!e! care #eag; cant!tatea de e#ectr!c!tate de )oten0!a## U a)#!cat 7ntre ar*;tr! % CU 14
Re"#t; c; % / arad
1 C 1 V
15
Cait!"u" IV E"e%tr!gra6imetria IV'(' Prin%iii te!reti%e E#ectrogra$!*etr!a este o *etod; de ana#!"; cant!tat!$; 7n cadr# c;re!a se co*+!n; )r!nc!)!!#e e#ectro#!"e! >! *etode! gra$!*etr!ce. Ana#!"a gra$!*etr!c; )res)ne o scces!ne de o)era0!! 7n r*a c;rora se transfor*; co*)onent# de ana#!"at 7ntr(n co*)s gre so#+!#, fo#os!nd n react!$ c ac0!ne s)ec!f!c; 7n cond!0!!#e de reac0!e. Prec!)!tat# se se)ar; de so#0!e )r!n f!#trare, se s)a#;, se sc; >! se ca#c!nea";. O)era0!!#e de ca#c!nare < sa n*a! scare = >! cnt;r!re a )rec!)!tat#! se re)et; )n; cnd acesta este ads #a *asa constant;. &); ce s(a deter*!nat *asa de co*)s cnt;r!r!!, se )oate ca#c#a *asa de co*)onent d!n )ro+a de ana#!"at c a:tor# factor#! gra$!*etr!c. 9etoda gra$!*etr!ca este deose+!t de )rec!s;, dar !nc#de *#te o)era0!! care tre+!esc efectate 7n cond!0!! r!groase, neces!tnd n t!*) *a! *are )entr efectarea ana#!"e!. ?n e#ectrogra$!*etr!e se fo#ose>te )roces# de e#ectro#!"; )entr se)ararea co*)onent#! de ana#!"at, af#at !n!0!a# s+ for*a de !on 7n so#0!e, )r!n redcerea >! d!s)nerea #! 7n stare so#!d; )e n e#ectrod. E#ectrod# se cnt;re>te 7na!nte de a f! !ntrods 7n so#0!e < *asa * /= >! d); tern!narea )roces#! de e#ectro#!"; <*asa *1=. &!feren0a d!ntre ce#e doa *ase este toc*a! *asa * a co*)onent#! de ana#!"at, de)s )e e#ectrod % * *1(*/ E#ectro"!! fo#os!0! 7n e#ectrogra$!*etr!e tre+!e s; f!e constr!0! d!ntr(n *ater!a# !nert, care s; n sfere n!c! n fe# de transfor*;r! c!*!ce sa f!"!ce 7n decrs# )roces#! de e#ectro#!";. &e o+!ce!, ce! do! e#ectro"! snt d!n )#at!n; >! se )re"!nt; s+ for*; de s!t; foarte f!n;, astfe# 7nct s; as!gre o s)rafa0; *are de contact c so#0!a >! s; )er*!t; c!rc#a0!a co*)onen0!#or so#0!e! de ana#!"at. ?n genera#, e#ectrogra$!*etr!a se fo#ose>te )entr deter*!narea cant!tat!$; a cat!on!#or, )r!n de)nerea *eta##! )e catod 7n r*a redcer!! e#ectroc!*!ce. ?n astfe# de ca"r!, catod# s+ for*; de c!#!ndr c )ere0!! d!n s!t; de f!r de Pt, are o s)rafa0; *are )entr a )er*!te de)nerea 7ntreg!! cant!t;0! de *eta# de ana#!"at )rods )r!n e#ectro#!";. &e c!#!ndr# d!n s!t; de Pt este #!)!t n 16
f!r de Pt )r!n care se face #egatr; #a srsa de crent. Anod# este de d!*ens!n! *a! *!c!, >! )oate f! s+ for*; de f!r d!s)s 7n s)!ra#; sa s+ for*; de c!#!ndr d!n s!t; de Pt #a care este #!)!t n f!r de Pt, )r!n care se face #egatra #a srsa de crent. Anod# se f!2ea"; 7n !nter!or# c!#!ndr#! const!t!t de catod. So#0!a de ana#!"at se trece 7ntr(n )aar Ber"e#!s de 13 c* - , 7n care se !ntrodc catod# c s)rafa0a *are >! anod#, a*+!! d!n )#at!n; >! o *!c; +ar; de f!er 7nc!s; etan> 7ntr(n 7n$e#!> de *ater!a# )#ast!c sa de st!c#;, care $a ag!ta so#0!a. Paar# se asea"; )e n ag!tator *agnet!c. E#ectro"!! se conectea"; #a srsa de crent e#ectr!c % anod# #a )o## <= a# srse! !ar catod# #a )o## <(= a# aceste!a. ?n c!rc!t# e#ectr!c se !ntrodc >! do; a)arate de *;sr; % n a*)er*etr >! n $o#t*etr. &eoarece f!ecare !on este caracter!"at )r!ntr(n an*!t )oten0!a# de desc;rcare #a e#ectrod, se $a f!2a )oten0!a## a)#!cat c!rc!t#! de e#ectro#!"; #a $a#oarea s)ec!f!c; !on#! care tre+!e ana#!"at, )entr ca n*a! acesta s; se redc; >! s; se de)n; )e catod. ?n aceste cond!0!! , c!ar dac; 7n so#t!e se g;sesc >! a#0! cat!on!, e! n $or sfer! )rocese redo2 de e#ectrod, dac; )entr aceasta a ne$o!e de o tens!ne *a! *are. &eoarece so#$ent# fo#os!t, a)a, este e#ectroact!$, #a n $o#ta: sf!c!ent de 7na#t se )rodce >! e#ectro#!"a a)e!, care se desco*)ne 7n H 1 >! O1. Aceste ga"e se $or dega:a d!n so#0!e 7n reg!n!#e ce#or do! e#ectro"! >! )ot deran:a )roces# de de)nere )e e#ectrod a co*)onent#! de ana#!"at. &!n aceste *ot!$e, a#egerea $a#or!! )oten0!a##! de e#ectrod este n factor !*)ortant )entr a rea#!"a 7n +ne cond!0!! o deter*!nare e#ectrogra$!*etr!c;.
17
IV'2' A"i%a)ii ra%ti%e Una d!n ce#e *a! fo#os!te a)#!ca0!! a#e e#ectrogra$!*etr!e! este deter*!narea cant!tat!$; a c)r#!. 9etoda se a)#!c; #a ana#!"a c)r#! d!n d!fer!te *ater!a#e < de e2e*)# d!n a#a*;% a#!a: de C(Dn= Determinarea electrogravimetrică a cuprului din alamă 4 3
/. So#0!a de ana#!"at 5
1. Anod -. A*)er*etr . 6o#t*etr
1
3. Srs; de crent e#ectr!c
2
4. Bcat; de f!er !"o#at; . Ag!tator *agnet!c
6 7
1%
&!n so#0!a de ana#!"at, o+0!nt; )r!n de"agregarea ne! cant!t;0! de a#a*; cnt;r!t; #a +anta ana#!t!c; >! ads; cant!tat!$ 7ntr(n +a#on cotat, se *;soar; )rec!s c )!)eta n $o#* de / ( 13 c*-, care se trece 7ntr(n )aar Ber"e#!s de 13 c* -. Se adag; 3 c* - de H1SO 1, >! se !ntrodce 7n )aar n ag!tator. Se cr;0; e#ectro"!! de )#at!n; )r!n cfndare 7n so#0!e de HNO -, >! s);#are c a); d!st!#at;. Catod# se sc; #a et$;, se r;ce>te 7n e2s!cator >! se cnt;re>te 7n +a#anta ana#!t!c;. Se notea"; *asa catod#! * /. Se !ntrodc e#ectro"!! 7n so#0!e >! dac; este ne$o!e se *a! adag; a); d!st!#at;. Paar# se a>ea"; )e n ag!tator *agnet!c. Se f!2ea"; e#ectro"!!, )r!n t!:e#e #or *eta#!ce 7n #;ca>r!#e a)arat#! #egnd(! astfe# #a ce! do! )o#! a! srse! de crent. Se f!2ea"a tens!nea crent#! #a $a#oarea 1, @ 1,4 6 >! !ntens!tatea #a 1 @ 1, A. Se concentrea"; ce##a e#ectroc!*!c; #a c!rc!t# e#ectr!c >! se )orne>te ag!tator# *agnet!c. Se o+ser$; desf;>rarea )roces#! de e#ectro#!"; )r!n efecte#e sa#e >! an*e % (
Pe s)rafa0a catod#! de Pt se de)ne c)r *eta#!c de c#oare ro>!at!c;, gros!*ea strat#!
(
crescnd 7n t!*). So#0!a a#+astr; se deco#orea"; tre)tat d!n ca"a sc;der!! concentra0!e! de !on! C 1 d!n so#0!e, care se redc #a catod. &)a 1 @ - de *!nte so#0!a de$!ne !nco#or;, ceea ce
(
!nd!c; ter*!narea )roces#! de e#ectro#!";. La anod se dega:; +#e de o2!gen Reac0!!#e care a #oc 7n so#0!a de ana#!"at snt r*;toare#e %
( (
La catod % C1 1e( ↔ C ↓ La anod % H1O ↔ O1 1 H 1e( Reac0!a g#o+a#; % C H1O ↔ C↓ 1
1 2
O1 1 H
Pentr a se $er!f!ca sfr>!t# )roces#! de e#ectro#!";, d); deco#orarea co*)#et; a so#0!e!, se cfnd; *a! *#t e#ectro"!! 7n so#0!e >! se o+ser$; dac; cre>te gros!*ea strat#! de C de )e catod. ∾ n, se *a! de)ne c)r, se o)re>te ag!tator# >! se scot c aten0!e e#ectro"!! d!n so#0!e, )r!n co+orrea )aar#!. Se s)a#; e#ectro"!! de 1(- or! c a); d!st!#at;, f;r; s; se 7ntrer); crent# e#ectr!c. Se 7ntrer)e a)o! crent# e#ectr!c, se scoate cated# d!n *onta:, se *a! s)a#; de 1(- or! c a); d!st!#at; >! a)o! c a#coo# et!#!c >! se !ntrodce 7n et$; #a 5(8 ° C. Se scoate catod# d!n et$; d); / @ /3 *!nte >! se #as; s; se r;ceasc; 1 @ - de *!nte, 7n e2s!cator. Se cnt;re>te catod# )e care se g;se>te de)s c)r# )ro$en!t d!n so#0!a de ana#!"at >! se af#; *asa * 1. 1&
9asa de c)r d!n $o#*# de so#0!e s)s ana#!"e! e#ectrogra$!*etr!ce se o+0!ne )r!n d!feren0a d!ntre *asa e#ectrod#! *1 d); rea#!"area )roces#! de e#ectro#!"; >! *asa ace#!a>! e#ectrod */ 7na!nte de a(# !ntrodce 7n so#0!e % *C *1(*/ Se ca#c#ea"; con0!nt# )rocenta# de c)r d!n a#a*;, 0!nnd sea*a de ra)ort# d!ntre $o#*# de so#0!e #at 7n ana#!"; >! $o#*# tota# de so#0!e 7n care se af#; c)r# )ro$en!t d!n cant!tatea de a#a*; cnt;r!t;. &e e2e*)#, dac; s(a cnt;r!t ag a#a*; >! s(a ads d); de"agregare 7ntr(n $o#* de 3 c*- so#0!e, d!n care s(a s)s deter*!n;r!! e#ectrogra$!*etr!ce 13 c*- so#0!e >! s(a deter*!nat )r!n cnt;r!re o *as; * C de c)r de)s )e catod, con0!nt# #a de c)r 7n a#a*;, se ca#c#ea"; 7n *od# r*;tor % 1 c*- so#0!e de ana#!"at * C g C 3 c*-.2 2
500∗mCu 25
=20∗m Cu g Cu
a g a#a*; 1 * C g C / g
20∗mCu
a
g C
&ec! a#a*a ana#!"at; con0!ne */ 3,51 g
}
2000 mCu
a
g Cu
m"u* 060&3
*1 4,53 g
2000∗0,6093
a * 100 * ,
100
* 12 1%6 "u
20
.
Cait!"u" V Pr!te%)ia mun%ii 7n "a8!rat!ru" de %&imie /. Prtarea a#at#! a#+, d!n +*+ac, c *nec; #ng; este o+#!gator!e 1. S+stan0e#e c!*!ce n se gst; -. ?n #a+orator# de c!*!e n se cons*; a#!*ente . 9!ros!rea s+stan0e#or se face )r!n antrenarea $a)or!#or c *na 3. Restr!#e de s+stan0e to2!ce, cast!ce n se arnc; #a cana#, se adn; 7n $ase s)ec!a#e 4. &!#area ac!d#! s#fr!c se face trnnd ac!d# 7n a); >! n !n$ers . 9an!)#area s+stan0e#or to2!ce se face #a n!>; 5. A)arate#e e#ectr!ce n se *an!)#ea"a c *na *ed; 8. N se sc!*+; do)r!#e f#acoane#or 7ntre e#e /. S+stan0e#e c!*!ce n se at!ng c *na //. La f!na## act!$!t;0!! e2)er!*enta#e se s)a#; toate stens!#e#e de #a+orator fo#os!te >! se cr;0; *asa de #cr /1. Se !nter"!ce )ar;s!rea #a+orator#! de c!*!e c stens!#e sa s+stan0e c!*!ce
Primu" a4ut!r 7n %a- de a%%idente • ?n ca"# !nto2!c;r!! c +ro*, c#or sa !drogen s#frat se scoate acc!dentat# #a aer
?n ca"# !nto2!c;r!! c +ro* sa c#or, se !na#ea"; a*on!ac sa $a)or! de a); 21
• ?n ca"# !nto2!c;r!! c !drogen s#frat, se !na#ea"; a); de c#or d!#at, so#0!e de c#orr;
de ca#c! • ?n ca"# !nger;r!! de a#ca#!! se fo#ose>te so#0!e de ac!d acet!c - • ?n ca"# !nger;r!! de ac!"! se fo#ose>te a); de $ar
A%%idente %are $e !t r!du%e 7n "a8!rat!ru" de %&imie 0 a= $ntoxicaţii @ acte, )r!n );trnderea 7n organ!s* a nor cant!t;0! de s+stan0; to2!c; )este #!*!ta ad*!s; ( cron!ce, )r!n ac*#area 7n organ!s*, 7n t!*), a nor cant!t;0! de s+stan0e. S+stan0e#e c!*!ce )ot );trnde 7n organ!s* )r!n % )!e#e, t+ d!gest!$, a)arat res)!rator += Arsuri @ c cor)r! f!er+!n0! ( c ac!"! s! +a"e tar!, concentrate sa a#te s+stan0e cast!ce. c= 8raumatisme @ )rodse )r!n t;!er!, #o$!r!, e2)#o"!! d' Electrocutări
9i8"i!gra*ie
(' :e;ed<= L'
Ana"i-# *i-i%! >%&imi%#
Editura dida%ti%# 5i edag!gi%#=9u%ure5ti=
2' Neni)e$%u= C'D'
C&imie genera"#
(?@? Editura dida%ti%# 5i
edag!gi%#= 9u%ure5ti= (?2 ,' Pin%!6$%&i= E' Indrum#t!ru" "a8!rantu"ui Editura te&ni%#= (?B %&imi$t 3' Te!d!re$%u Mi!ara Te&ni%a m#$uri V"#de$%u Lumini)a
*i-i%!.%&imi%e 5i aaratura Editura dida%ti%# 5i de "a8!rat!r . manua"
edag!gi%#= 9u%ure5ti= (??B
22
