Elektrokimya : Maddenin elektrik enerjisiyle etkileşmesi ve sonucunda meydana gelen kimyasal dönüşümler ile fiziksel değişiklikleri ve kimyasal enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesini inceleyen bilim dalına denir. Elektrokimya, bir maddeden diğerine elektron geçişini inceler ve bu elektron geçişi tayini yapılan madde hakkında bilgi verecek akımı oluşturur . Elektrokimyasal tepkimeler yükseltgenme-indirgenme yani redoks türü tepkimelerdir. Elektrokimyasal işlemler, elektrokimyasal hücre adını alan bir düzenekte yürütülür . Elektrokimyasal hücre: İncelenen maddeyi içeren bir çözelti yada eritilmiş tuz Maddenin kimyasal dönüşüme uğradığı elektrotlar Bu elektrotları birbirine bağlayan bir dış devreden oluşur. ELEKTROKİMYA
11
Embed
ELEKTROKİMYA - Analitik Kimya Anabilim Dalı -akimya.pharmacy.ankara.edu.tr/wp-content/uploads/sites/... · 2017-03-15 · Elektrokimyasal tepkimeler yükseltgenme-indirgenme yani
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Elektrokimya: Maddenin elektrik enerjisiyle etkileşmesi ve sonucunda meydana gelen kimyasal
dönüşümler ile fiziksel değişiklikleri ve kimyasal enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesini inceleyen
bilim dalına denir. Elektrokimya, bir maddeden diğerine elektron geçişini inceler ve bu elektron geçişi
tayini yapılan madde hakkında bilgi verecek akımı oluşturur.
Elektrokimyasal tepkimeler yükseltgenme-indirgenme yani redoks türü tepkimelerdir. Elektrokimyasal
işlemler, elektrokimyasal hücre adını alan bir düzenekte yürütülür.
Elektrokimyasal hücre:
İncelenen maddeyi içeren bir çözelti yada eritilmiş tuz
Maddenin kimyasal dönüşüme uğradığı elektrotlar
Bu elektrotları birbirine bağlayan bir dış devreden oluşur.
ELEKTROKİMYA
Elektrokimyasal Hücreler Uygun bir elektrolit çözeltisine daldırılmış elektrotlardan oluşan sistemdir. Elektrokimyasal
hücrede bir akım oluşabilmesi için, elektronların bir metal iletken ile dış bağlantılarının
sağlanması, çözeltiler arasında birinden diğerine iyon geçişine imkan verecek bir temas olması,
elektrotların her birinde bir elektron aktarımı reaksiyonunun gerçekleşmesi gereklidir.
VOLTAMETRİ VE POLAROGRAFİ
Polarografi ilk olarak 1922 yılında Çek kimyacı Jaroslav Heyrovsky tarafındanbulunmuştur. Heyrovsky ilk olarak voltametrinin özel tipi olan polarografiyi bulmuş ve bubuluşundan ötürü 1959 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazanmıştır. Elektrokimyanınönemli bir dalı olan polarografide, voltametri’den farklı şekilde, çalışma elektrotu olarakdamlayan cıva elektrotu kullanılmaktadır.
Voltametri; akımın, elektroda uygulanan potansiyelin bir fonksiyonu olarakölçülmesine dayanan elektrokimyasal yönteme denir. Voltametri de küçük yüzeyli birçalışma elektrodu ile bir de büyük yüzeyli elektrot arasına bir potansiyel farkı uygulanır.Bu durumda hücreden akım geçmezken Nernst eşitliği ile hesaplanan potansiyel farkıdeğişir ve Nernst eşitliğine uyum sağlamak üzere reaksiyona giren maddekonsantrasyonları da değişir. Bu değişim ancak hücrede bir reaksiyon gerçekleşmesi ilemümkün olur ve bu reaksiyonun sonunda da akım oluşur.
Bir elektroliz hücresi analizi yapılacak uygun bir çözelti iledoldurularak, gittikçe artan potansiyel farkları uygulanır ve hücredengeçen akım değerleri okunur. Potansiyel farkı akıma karşı grafiğegeçirildiğinde bir eğri elde edilir. Bu eğriye akım-potansiyel eğrisi,kullanılan elektrodun cinsine göre de polarogram veya voltamogramolarak isimlendirilir.
Bu şekilde akım-potansiyel eğrilerinden yararlanan analiz yönteminede polarografi veya voltametri denir. Deneyde kullanılan elektrotciva elektrot (damlayan civa elektrot, asılı damlayan civa elektrot,durağan civa damla elektrot ve civa ince film elektrot) ise yöntemepolarografi, kullanılan elektrot katı elektrot (membran, metalik,karbon elektrot), ise bu yönteme voltametri adı verilir.
Analizi yapılacak madddenin elektrotla reaksiyona girmeyebaşlamasından sonra, potansiyelde oluşabilecek en küçük değişikliğe karşıakımdaki artış hızlı olacaktır. Akımın büyüklüğü elektroaktif maddeninelektrot yüzeyine ulaşma hızı ile sınırlanır ve bu sebepten dolayı bellipotansiyel değerinden sonra artış görülmez. Artışın görülmediği bubölgedeki akım büyüklüğüne sınır akımı denir.
Elektroaktif maddenin elektrot ile reaksiyona girmesinden önce küçükbir akım gözlenmektedir. Elektriksel çift tabakanın yüklenmesi veçözeltideki safsızlıklar gibi nedenler dolayısıyla oluşan bu akımbüyüklüğüne artık akım denir.
Şekildeki B-C bölgesinde potansiyelin çok az bir artışında akım büyükoranda artış göstermektedir. Bu bölgedeki akımın büyüklüğüne difüzyonakım (id) denir. Difüzyon akımının yarısına karşılık gelen potansiyele yarıdalga potansiyeli (E1/2) denir.
Polarogramlar maddenin hem kalitatif (nitel) hem de kantitatif (nicel) analiziniyapmamıza imkan verir:
1) Her madde için belli koşullar altında belli bir yarı dalga potansiyeli vardır. Yarı dalgapotansiyellerinin elektroaktif maddeler için karakteristik olmaları nedeniyle kalitatifanalizde kullanılabilir.
2) Kantitatif analizde de difüzyon akımının konsantrasyonla orantılı olması özelliğindenyararlanılır. Bu bağlılık ilkoviç denklemi ile verilir: