Курсовая работа по Физическая химия на тему Классификация электрохимических методов анализа. Потенциометрия, амперометрия, кулонометрия

Введение
Электрохимические методы анализа - это совокупность методов количественного и качественного анализа, которые основаны на электрохимических явлениях и происходящих в исследуемой среде или на границе раздела фаз и связанных с изменением химического состава, структуры или концентрации анализируемого вещества.
Актуальностью данного исследования является, то, что современные отрасли производства и социальной жизни людей ставят свои специфические задачи перед физико-химическими методами анализа по контролю качества продукции. Одними из основных физико-химических методов анализа являются электрохимические методы анализа. Этими методами можно достаточно точно и быстро определить многие показатели качества продукции.
Цель данной курсовой работы является изучение электрохимических методов анализа.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
- рассмотреть электрохимические методы анализа и их классификацию;
- изучить метод потенциометрии;
- рассмотреть метод амперометрии;
- изучить метод кулонометрии.
Объект исследования: электрохимические методы в анализе свойств и состава вещества.
Предмет исследования: механизмы электрохимических процессов, потенциометрия, кулонометрия, амперометрия.
Структура работы: титульный лист, содержание, введение, основная часть, заключение, список используемой литературы.
Глава 1. Электрохимические методы анализа
1.1 Общие понятия.
Электроаналитическая химия включает в себя электрохимические методы анализа, которые основаны на электродных реакциях и передаче электричества через растворы. Применение электрохимических методов количественного анализа основано на использовании зависимостей измеряемых параметров электрохимического процесса (разности электрических потенциалов, количества электричества, тока) от содержания вещества, определяемого в анализируемом растворе, до участия в этом электрохимическом процессе.
Электрохимические процессы - это процессы, которые сопровождаются изменениями электрических свойств системы и одновременными химическими реакциями, которые в таких случаях можно назвать электрохимической системой. В аналитической практике электрохимическая система обычно включает электрохимическую ячейку, которая включает емкость с электропроводящим анализируемым раствором, в которую погружены электроды. [10, с. 345]
Электрохимические методы анализа делятся на пять основных групп: потенциометрия, диэлектрометрия, кулонометрия, вольтамперометрия, кондуктометрия. Использование этих методов в количественном анализе основано на зависимости значений измеряемых параметров в ходе электрохимического процесса от выделения вещества в анализируемом растворе для участия в этом электрохимическом процессе. К таким параметрам относятся количество электричества, разность электрических потенциалов. [2, с. 23]
1.2 Классификация электрохимических методов анализа.
Электрохимические методы анализа классифицируются по-разному. Классификация основана на характере источника электроэнергии в системе. Существуют две группы методов: а) методы без навязывания внешнего (постороннего) потенциала. Источником электричества является сама электрохимическая система, которая представляет собой гальванический элемент (гальваническую цепь). К таким методам относятся Потенциометрические методы. Электромоторная сила-ЭДС-и потенциалы электродов в такой системе зависят от содержания вещества в растворе. Б) методы с наложением внешнего (постороннего) потенциала. К таким методам относятся: кондуктометрический анализ, который основан на измерении электропроводности растворов в зависимости от их концентрации. Вольтамперометрический анализ-основан на измерении тока в зависимости от применяемой известной разности концентрации раствора и потенциалов. Кулонометрический анализ - на основе измерения количества электричества, который прошел через раствор в зависимости от его концентрации; электрогравиметрический анализ - на основе измерения массы продукта электрохимической реакции.
Классификация по способу применения электрохимических методов. Существуют косвенные и прямые методы.
Прямой метод. Измеряемый электрохимический параметр как известная функция концентрации раствора и обозначение подходящего измерительного прибора для определения содержания аналита в растворе.
Косвенный метод-это метод титрования, при котором конец титрования фиксируется на основании измерения электрических параметров системы. В соответствии с этой классификацией, например, существуют электропроводность и прямая проводимость. [9, с.78]