lOMoARcPSD|8149746
Alle mogelijke vragen
Identificatie, karakterisatie en kwantificatie van biomoleculen (Universiteit Antwerpen)
StuDocu wordt niet gesponsord of ondersteund door een hogeschool of universiteit
Gedownload door Jitse Opdebeeck ()
, lOMoARcPSD|8149746
1. Bespreek voltammetrie/grensdiffusiestroom/halfwaardepotentiaal en teken grafiek . ✓
Voltammetrie is een elektro-analytische methode om de chemische samenstelling van
stofmengsels te achterhalen aan de hand van het stroomverloop in functie van de spanning. Dus
de stroom wordt gemeten van een elektrochemische cel in functie van de potentiaal, nadat de
potentiaal van de werkelektrode versus de referentie- elektrode wordt gevarieerd in de tijd. Omdat
er een elektrolysecel gebruikt wordt moet je chemische redactie geïnduceerd worden. Dit gebeurd
door het aanbrengen van een externe spanning die groter is dan de spontane potentiaal van de cel.
Elektroactieve substanties: kunnen relatief makkelijk geoxideerd/gereduceerd worden indien er
een voldoende spanning wordt aangelegd. Veel biologische sbstanties zijn elektroactief wanneer
de aangelegde potentiaal hoog genoeg is.
Er zijn 2 types:
Polarografie: hierbij wordt een druppelende kwikelektrode gebruikt als meetelektrode
Amperometrie: hierbij wordt met een vaste Δ potentiaal tussen de werk- en referentie-
elektrode gewerkt.
Methode: een halfcel bevindt zich in een oplossing met een elektro-reduceerbaar analyt. De
werkelektrode wordt steeds meer negatief geladen. De werkelektrode
gaat elektronen afstaan, wat zorgt voor een reductie van het analyt en
het ontstaan van stroom. De stroom wordt gemeten en uitgezet tegen
het potentiaal. Wanneer het potentiaal verhoogd wordt is er meer
reductie en dus een verhoging van de stroom. Bij een bepaalde
potentiaal ontstaat er een evenwicht tussen de snelheid waarop het
analyt gereduceerd wordt en de snelheid waarop het door diffusie tot
bij de elektrode komt. Dit is een plateau waarbij verdere verhoging van
het potentiaal geen effect meer heeft op de stroomsterkte.
Grensdiffusiestroom: het evenwicht tussen snelheid waarop analyt
gereduceerd wordt en de snelheid waarop het door diffusie tot de
elektrode komt. Ookwel plateau of limietstroom genoemd. Is
rechtevenredig met de concentratie Idg = K.C
Halfwaardepotentiaal: karakteristiek voor het elektro- actieve
bestanddeel.
Voordelen: hoge gevoeligheid en laag detectielimiet
2. Bespreek en geef schematische tekening Danielcel/Galvanische cel
In een galvanische cel verloopt de chemische reactie ten opzichte van de elektroden
spontaan, dit is dus een zelfonderhoudende redoxreactie. Het potentiaalverschil wordt
geproduceerd door de omzetting van chemische in elektrische energie. De galvanische cel
vormt de basis voor de potentiometische elektroanalytische technieken.
2 halfcellen
• Cu-elektrode in CuSO4
Gedownload door Jitse Opdebeeck ()
, lOMoARcPSD|8149746
• Zn-elektrode in ZnSO4 Elke halfcel heeft een
elektrode potentiaal, te berekenen met de wet van
Nernst. Door het veschil tussen de 2, zal er stroom
ontstaan. Zn is onedeler dan Cu waardoor deze
eerder elektronen af gaat staan en de anode
vormt. Voor elke 2 elektronen die Zn afgeeft komt
er een Zn2+ ion in de oplossing: oxidatie aan de
anode. Bij de Cu-plaat komen er 2 elektronen, die
een Cu2+ aantrekken uit de oplossing: reductie aan
de kathode.
Te veel SO4- in de Cu-oplossing en te weinig in de Zn-
oplossing stroom tussen de 2 halfcellen via de
zoutbrug om het te kort en overschot op te lossen.
Toepassing: potentiometrische elektro-analytisch techieken en (niet) heroplaadbare batterij
De elektrolyse cel: verloopt niet spontaan; wordt geïnduceerd door het aanleggen van een
extern potentiaalverschil.
Toepassing: basis voor amperometrie, conductometrie, coulometrie en voltammetrie.
Verschillen galvanische en elektrolyse cel
Galvanisch Elektrolyse
Anode – Kathode Anode +
+ Kathode – Niet
Spontaan spontaan
Zelfonderhoudend Externe spanning nodig
Opzuivering zilver en goud Opzuivering koper
3. Geef het werkingsprincipe van de Galvanische cel, een toepassing hiervan en het verschil met
een elektrolysecel ✓
In een Galvanische cel verloopt de chemische reactie t.o.v. de elektroden spontaan. Het
potentiaalverschil wordt geproduceerd door omzetting van chemische in elektrische energie en
deze cellen vormen de basis voor de potentiometrische elektroanalytische analyse. Metaalatomen
van de metaalstaven hebben de eigenschap op te lossen in de elektrolytoplossing en de
oplossingsdruk is des te groter naarmate metaal onedeler is. Door aanbrengen van een
geleidingsdraad kan aldus een elektronenenstroom ontstaan van de meer negatief geladen
zinkelektrode naar de minder negatief geladen koperelektrode. Er loopt nu een elektrische stroom
die tegengesteld is aan de elektronenstroom. Gelijktijdig met de elektronenstroom komt nu ook
een ionenstroom op gang door een reductie aan de kathode en een oxidatie aan de anode. Het
galvanische element kan nu net zolang elektriciteit leveren totdat de gehele anode is opgelost of
totdat alle ionen zijn afgezet op de kathode. Het potentiaal kan bepaald worden aan de hand van
de standaardelektrodepotentialen van iedere halfcel. Deze potentiaal moet minimaal 0,3 V
bedragen voor effectief een stroom van elektronen te krijgen. Het verschil met de elektrolysecel is
dat de elektrochemische reactie hier niet spontaan verloopt en er een gedwongen redoxreactie
plaatsvindt door aanleg van een extern potentiaalverschil groter dan de spontane potentiaal. Bij
beide cellen vindt steeds de reductie aan de kathode plaats en de oxidatie aan de anode. Een
toepassing van een Galvanische cel is potentiometrie, waarbij een potentiometer bestaande
bestaat uit 2 elektrodes die met elkaar in verbinding staan via een elektrolytoplossing de ionen
geleidt. Men kan zo bijvoorbeeld de pH of pCO2 meten.
Gedownload door Jitse Opdebeeck ()
Alle mogelijke vragen
Identificatie, karakterisatie en kwantificatie van biomoleculen (Universiteit Antwerpen)
StuDocu wordt niet gesponsord of ondersteund door een hogeschool of universiteit
Gedownload door Jitse Opdebeeck ()
, lOMoARcPSD|8149746
1. Bespreek voltammetrie/grensdiffusiestroom/halfwaardepotentiaal en teken grafiek . ✓
Voltammetrie is een elektro-analytische methode om de chemische samenstelling van
stofmengsels te achterhalen aan de hand van het stroomverloop in functie van de spanning. Dus
de stroom wordt gemeten van een elektrochemische cel in functie van de potentiaal, nadat de
potentiaal van de werkelektrode versus de referentie- elektrode wordt gevarieerd in de tijd. Omdat
er een elektrolysecel gebruikt wordt moet je chemische redactie geïnduceerd worden. Dit gebeurd
door het aanbrengen van een externe spanning die groter is dan de spontane potentiaal van de cel.
Elektroactieve substanties: kunnen relatief makkelijk geoxideerd/gereduceerd worden indien er
een voldoende spanning wordt aangelegd. Veel biologische sbstanties zijn elektroactief wanneer
de aangelegde potentiaal hoog genoeg is.
Er zijn 2 types:
Polarografie: hierbij wordt een druppelende kwikelektrode gebruikt als meetelektrode
Amperometrie: hierbij wordt met een vaste Δ potentiaal tussen de werk- en referentie-
elektrode gewerkt.
Methode: een halfcel bevindt zich in een oplossing met een elektro-reduceerbaar analyt. De
werkelektrode wordt steeds meer negatief geladen. De werkelektrode
gaat elektronen afstaan, wat zorgt voor een reductie van het analyt en
het ontstaan van stroom. De stroom wordt gemeten en uitgezet tegen
het potentiaal. Wanneer het potentiaal verhoogd wordt is er meer
reductie en dus een verhoging van de stroom. Bij een bepaalde
potentiaal ontstaat er een evenwicht tussen de snelheid waarop het
analyt gereduceerd wordt en de snelheid waarop het door diffusie tot
bij de elektrode komt. Dit is een plateau waarbij verdere verhoging van
het potentiaal geen effect meer heeft op de stroomsterkte.
Grensdiffusiestroom: het evenwicht tussen snelheid waarop analyt
gereduceerd wordt en de snelheid waarop het door diffusie tot de
elektrode komt. Ookwel plateau of limietstroom genoemd. Is
rechtevenredig met de concentratie Idg = K.C
Halfwaardepotentiaal: karakteristiek voor het elektro- actieve
bestanddeel.
Voordelen: hoge gevoeligheid en laag detectielimiet
2. Bespreek en geef schematische tekening Danielcel/Galvanische cel
In een galvanische cel verloopt de chemische reactie ten opzichte van de elektroden
spontaan, dit is dus een zelfonderhoudende redoxreactie. Het potentiaalverschil wordt
geproduceerd door de omzetting van chemische in elektrische energie. De galvanische cel
vormt de basis voor de potentiometische elektroanalytische technieken.
2 halfcellen
• Cu-elektrode in CuSO4
Gedownload door Jitse Opdebeeck ()
, lOMoARcPSD|8149746
• Zn-elektrode in ZnSO4 Elke halfcel heeft een
elektrode potentiaal, te berekenen met de wet van
Nernst. Door het veschil tussen de 2, zal er stroom
ontstaan. Zn is onedeler dan Cu waardoor deze
eerder elektronen af gaat staan en de anode
vormt. Voor elke 2 elektronen die Zn afgeeft komt
er een Zn2+ ion in de oplossing: oxidatie aan de
anode. Bij de Cu-plaat komen er 2 elektronen, die
een Cu2+ aantrekken uit de oplossing: reductie aan
de kathode.
Te veel SO4- in de Cu-oplossing en te weinig in de Zn-
oplossing stroom tussen de 2 halfcellen via de
zoutbrug om het te kort en overschot op te lossen.
Toepassing: potentiometrische elektro-analytisch techieken en (niet) heroplaadbare batterij
De elektrolyse cel: verloopt niet spontaan; wordt geïnduceerd door het aanleggen van een
extern potentiaalverschil.
Toepassing: basis voor amperometrie, conductometrie, coulometrie en voltammetrie.
Verschillen galvanische en elektrolyse cel
Galvanisch Elektrolyse
Anode – Kathode Anode +
+ Kathode – Niet
Spontaan spontaan
Zelfonderhoudend Externe spanning nodig
Opzuivering zilver en goud Opzuivering koper
3. Geef het werkingsprincipe van de Galvanische cel, een toepassing hiervan en het verschil met
een elektrolysecel ✓
In een Galvanische cel verloopt de chemische reactie t.o.v. de elektroden spontaan. Het
potentiaalverschil wordt geproduceerd door omzetting van chemische in elektrische energie en
deze cellen vormen de basis voor de potentiometrische elektroanalytische analyse. Metaalatomen
van de metaalstaven hebben de eigenschap op te lossen in de elektrolytoplossing en de
oplossingsdruk is des te groter naarmate metaal onedeler is. Door aanbrengen van een
geleidingsdraad kan aldus een elektronenenstroom ontstaan van de meer negatief geladen
zinkelektrode naar de minder negatief geladen koperelektrode. Er loopt nu een elektrische stroom
die tegengesteld is aan de elektronenstroom. Gelijktijdig met de elektronenstroom komt nu ook
een ionenstroom op gang door een reductie aan de kathode en een oxidatie aan de anode. Het
galvanische element kan nu net zolang elektriciteit leveren totdat de gehele anode is opgelost of
totdat alle ionen zijn afgezet op de kathode. Het potentiaal kan bepaald worden aan de hand van
de standaardelektrodepotentialen van iedere halfcel. Deze potentiaal moet minimaal 0,3 V
bedragen voor effectief een stroom van elektronen te krijgen. Het verschil met de elektrolysecel is
dat de elektrochemische reactie hier niet spontaan verloopt en er een gedwongen redoxreactie
plaatsvindt door aanleg van een extern potentiaalverschil groter dan de spontane potentiaal. Bij
beide cellen vindt steeds de reductie aan de kathode plaats en de oxidatie aan de anode. Een
toepassing van een Galvanische cel is potentiometrie, waarbij een potentiometer bestaande
bestaat uit 2 elektrodes die met elkaar in verbinding staan via een elektrolytoplossing de ionen
geleidt. Men kan zo bijvoorbeeld de pH of pCO2 meten.
Gedownload door Jitse Opdebeeck ()
