background image

ELEKTROANALIZA- oparta jest na elektrolizie 

 
elektroliza- energię elektryczną zamieniamy na chemiczną. Elektroliza oparta jest na dwóch 
prawach Faradaya   
I prawo elektrolizy Faradaya- masa m substancji wydzielonej w elektrolizie jest 
proporcjonalna do ładunku Q, który przepłynął przez elektrolit, czyli m = MQ/zF gdzie M jest 
masą cząsteczkową, z- liczbą ładunków elementarnych w jej jonie (R= M/z) nazywa się 
równoważnikiem elektrochemicznym substancji), a F nazywa się stałą Faradaya; 
 F = 9,648*10

4

 C/mol. 

II prawo elektrolizy Faradaya: Stosunek mas m

1

 i m

2

 substancji wydzielonych na elektrodach 

podczas przepływu jednakowych ładunków elektrycznych jest równy stosunkowi ich 
równoważników elektrochemicznych R

1

 i R

2

m

1

/m

2

 = R

1

/R

2

 
Szybkość elektrolizy będzie zależała od gęstości prądowej (A/m

2

), od temperatury i od 

szybkości mieszania. 
 
Jakie reakcje zachodzą w czasie elektrolizy roztworu wodnego siarczanu miedzi na 
elektrodach platynowych? 
 
I Elektrody Pt 
KATODA: Cu

2+

 + 2e

-

 = Cu                 F

= + 0,34V 

 
ANODA 2H

2

O = O

2

 + 4H

+

 4e

-

          F

o

 = +1,23V 

               (4OH

-

) → 2H

2

O + O

2

 + 4e

-

 
II Jeśli elektrody są z Cu to (to też pytanie) 
 
KATODA: Cu

2+

 + 2e

-

 = Cu 

                                                 ELEKTRORAFINACJA MIEDZI!!! 
ANODA: Cu = Cu

2+

 + 2e

-

 

 
E

r

 = E

A

 – E

K

 + η

+ η

+IR 

 
Co będzie się działo jeżeli roztwór będzie zawierał jony Pb

2+

, Cu

2+

? Napisz reakcje 

zachodzące na katodzie i anodzie. 
 
KATODA: Cu

2+

 + 2e

-

 = Cu 

 
ANODA: Pb

2+

 + 2H

2

O = PbO

2

 + 4H

+

 + 2e

-

 

 
Jeśli są jony ołowiu(II), to następuje ich utlenienie do ołowiu(IV) i wydziela się ołów w 
postaci tlenku PbO

2

, tym sposobem możemy równocześnie oznaczać miedź i ołów. 

 
Siatka platynowa to katoda, spiralka platynowa to anoda. 
 
W jaki sposób produkujemy w Polsce miedź??? 
 
Cu

2

S-       chalkozyn 

CuFeS

2

- chalkopiryt    dwa podstawowe minerały w których występuje miedź w Polsce. 

background image

FLOTACJA- jedna z metod wzbogacania. Do maszyny flotacyjnej wsypuje się drobno 
zmieloną mieszaninę rudy wraz z odpowiednio dobranym środkiem pianotwórczym do wody, 
przez którą tłoczy się powietrze. Pęcherzyki piany przyczepiają się tylko do cząstek rudy i 
unoszą ją na powierzchnię, pozostawiając cząstki skały płonnej na dnie. 
RUDA MIEDZI- 1-2% Cu 
Po wzbogaceniu- 20-25% Cu 
 
Stosuje się także elektrorafinację miedzi(opisałem wcześniej)WAŻNE!!!, wtedy miedź ma 
czystość ok. 99,99% 
 

ANALIZA MIARECZKOWA 

analiza miareczkowa- polega na tym, że do roztworu zawierającego oznaczaną substancję 
dodajemy powoli małymi porcjami roztwór o znanym stężeniu, czyli roztwór mianowany 
(titrant). 
 
Nie każda reakcja chemiczna może być wykorzystana w analizie miareczkowej. 
 
Jakie kryteria musi spełniać reakcja w analizie miareczkowej??? 

1)  Musi przebiegać szybko. 
2)  Musi przebiegać stechiometrycznie 
3)  Musi być selektywna. 
4)  Musi być możliwość dobrania odpowiedniego składnika. 
5)  Powinien powstawać jako produkt związek chemicznie trwały. 

 
Jak dzielimy analizę miareczkową (objętościową)? Dzielimy w zależności od dobranego 
kryterium na trzy grupy: 

1)  Typ zachodzącej reakcji chemicznej. 
2)  W zależności od przeprowadzenia miareczkowania (sposobu miareczkowania). 
3)  Sposób wyznaczania Punktu Końcowego (P.K.) miareczkowania. 

 
ad 1 
Pytanie: Podaj podział analizy miareczkowej w zależności od zachodzącej reakcji. Podaj 
titrant i wskaźnik. 

a)  alkacymetria 

 
 
alkilometria, roztwór mianowany: NaOH           acydymetria, roztwór mianowany HCl 

b)  redoksymetria, redoksymetrię dzielimy na reduktometrię i  

oksydometrię. 

 
 
                                                         manganometria         chromianometria 
                                           KMnO

4

 w manganometrii      K

2

Cr

2

O

7

 

jodometria (I

2

, Na

2

S

2

O

3

)               wskaźnikiem jest        wskaźnik: difenyloamina 

              wskaźnik: skrobia             sam nadmanganian 
 
 
utleniająca       redukcyjna                     cerometria Ce(SO

4

)

2

          bromianometria 

                                                               wskaźnik: jon Ceru(IV)           KBrO

3

 

                                                                                                           wskaźnik: oranż metylowy 

background image

ad 2 
Pytanie: Podaj podział analizy miareczkowej w zależności od sposobu miareczkowania
 

a)  bezpośrednie- np. metoda Mohra 

b)  pośrednie 

 
 

                                 odwrotne (np. metoda Volharda)           podstawieniowe 
ad 3 

-  wizualne                        amperometryczne 
-  instrumentalne 

                                              fotokolorometryczne 
 
                  kolorometryczne 

 

 
ALKACYMETRIA 
H

+

 + OH

-

 = H

2

O – podstawowa reakcja a alkacymetrii. 

 
Roztwory mianowane- to roztwory o ściśle określonym stężeniu. Możemy wyrażać to 
stężenie w molach, często miano roztworu podaje się w gramach substancji oznaczanej w 1 
cm

3

 tego roztworu. 

 
Przyrządzanie mianowanych roztworów: zazwyczaj miano roztworu ustala się miareczkowo. 
Miareczkuje się ściśle określoną ilość substancji wzorcowej pierwotnej. 
 
Jak dzielimy substancje wzorcowe? 

-  substancje wzorcowe pierwotne 
-  substancje wzorcowe wtórne 
 

Jakie wymogi musi spełniać substancja wzorcowa pierwotna??? 
 

1)  Musi posiadać ściśle określony skład chemiczny. 
2)  Musi być odpowiednio czysta, zanieczyszczeń może być tylko ok. 0,2%. 
3)  Łatwa do otrzymania (krystalizacja, suszenie, przechowywanie). 
4)  Niehigroskopijna. 
5)  Przebiegająca reakcja miareczkowania z tą substancją musi przebiegać 

stechiometrycznie. 

6)  Substancja ta powinna posiadać dużą masę cząsteczkową. 

 
Podaj spośród wymienionych substancji, która z nich jest substancją wzorcową 
pierwotną, a która wtórną??? 
 
KMnO

4

, K

2

Cr

2

O

7

, Na

2

S

2

O

3

, HCl, Na

2

C

2

O

4

, NaOH 

 
KMnO

4

- nie jest substancją wzorcową pierwotną, ponieważ nie jest trwały, jest reaktywny. 

Ale może być mianowanym roztworem po nastawieniu na inną substancję. 
 
K

2

Cr

2

O

7

- doskonała substancja wzorcowa pierwotna (trwały) 

 

background image

Na

2

S

2

O

3

- nie jest substancją wzorcową pierwotną, nietrwałe, ulega reakcji 

dysproporcjonowania. 
 
HCl - nie jest substancją wzorcową pierwotną, jest substancją wzorcową wtórną 
 
Na

2

C

2

O

4

- jest substancją wzorcową wtórną 

 
NaOH- nie jest substancją wzorcową , bo jest higroskopijna.. 
 
higroskopijność- właściwość substancji, polegająca na łatwym pochłanianiu wody z 
otoczenia. 
 
Wskaźniki w alkacymetrii: 
Wskaźniki w alkacymetrii to słabe kwasy organiczne, których dysocjacja zależy od stężenia 
jonów wodorowych. 
 
HIn    ↔   H

+

 + In

-

 

barwa 1            barwa 2 
Wskaźniki w alkacymetrii dzielimy na jednobarwne i wielobarwne. 
 
Podstawowe wskaźniki w alkacymetrii: 

Wskaźnik Barwa 

formy 

kwasowej 

Barwa formy 

zasadowej 

Przedział pH 

Oranż metylowy 

czerwona 

żółtopomarańczowa 3,1- 

4,4 

Czerwień metylowa 

czerwona 

żółta 4,2- 

6,2 

lakmus czerwona niebieska 5,0- 

8,0 

fenoloftaleina 

brak 

czerwono- fioletowa 

8,0- 9,8