ELEKTROCHEMIE
HOOFDSTUK 1: CONDUCTIOMETRIE
1.1. INLEIDING
Conductiometrie = geleidbaarheid van een meting = geleidbaarheid in een oplossing
Gebeurt door alle aanwezige ladingdragers = ionen
≠ selectieve methode
Directe conductiometrie geeft enkel beeld tot elektrolytconcentratie
Bij binaire elektrolyt watersysteem kan conclusie worden gegeven met betrekking
van bepaalde ionen
Stroom in ion is afhankelijk van
o Lading
o Concentratie
o Mobiliteit
Hoe groter diameter van ion, hoe kleiner mobiliteit
Bv hydrateerd ion heeft een H2O mantel en is dus groter waardoor kleinere
mobiliteit
Geleidbaarheid is afhankelijk van
o Roersnelheid
Moet constant worden gehouden
o Temperatuur
o Afmeting van elektrodes
1.2. GELEIDINGSVERMOGEN VAN ELEKTROLYT OPLOSSING
Wet van Ohm geldt zolang geen polarisatiereactie optreed aan elektroden
U = spanning (volt)
U (V )
I ( A )=
R (Ω) I = stroom (ampère)
Geleidbaarheidsvermogen is afhankelijk van eigenschappen in een oplossing zoals
concentratie ionen, lading, mobiliteit
Hoe hoger concentratie of mobiliteit hoe hoger geleidsbaarheidsvermogen
1 I
G ( S )= =
R U
Geleiding van stroom in een elektrolytische cel gebeurt
o In vaste stoffen via elektronen
o In vloeistoffen via transport ionen
o Aan elektroden door elektrochemische reacties (oxidatie/reductie)
Belangrijk: gebruik bij conductiometrie wisselspanning (AC), bij gelijke
stroom is er kans op nevenreacties op de meetelektrode
, Bij wisselstroom is er onvoldoende tijd om elektrolyse te laten doorgaan enzodus
wordt gasvorming vermeden
Gemeten geleidingsvermogen
Afhankelijk van afmetingen van de elektrode, zowel oppervlakte als afstand
Specifiek geleidingsvermogen
Onafhankelijk van afmetingen van de elektrode
Grote wordt bepaald door alle aanwezige ionen
κ ( cmS )= G∗lA ( ccmm )
2
KCl elektrode = kalibratie-elektrode
Hiervan kan k berekend worden en gebruikt worden om celconstante te bepalen
κ=[ 0,12205+ 0,00269(t−18) ]∗C KCl
Bijdrage van afzonderlijk ion wordt bepaald door molaire geleidingsvermogen
λ m=z∗μ∗F
Voor een volledig zou is deze formule
Λ m=∑ vi∗λ ℑ
o Vi = aantal ionen i in de formule van het elektrolyt
Voor een oplossing wordt de formule
Λ m=F∗(z i∗μ 1 ν 1+ … . z n∗μ n ν n)
Molaire geleidingsvermogen wanneer 1 mol elektrolyt zich bevindt tussen 2 vlakken
elektroden op een eenheidslengte van elkaar.
Λ=
1000
c m3
L ( )
∗κ( )
S
cm
mol
c( )
L
Molaire geleidbaarheid zou in theorie onafhankelijk moeten zijn van concentratie, in de
praktijk is dit niet zo.
o Vermindering van molaire geleidingsvermogen bij grotere concentraties komt door
2 effecten
elektroforetisch effect = ionen met tegengestelde lading migreren in
elektrisch veld in tegengestelde zin, ook ionen die mantel vormen. Dit
HOOFDSTUK 1: CONDUCTIOMETRIE
1.1. INLEIDING
Conductiometrie = geleidbaarheid van een meting = geleidbaarheid in een oplossing
Gebeurt door alle aanwezige ladingdragers = ionen
≠ selectieve methode
Directe conductiometrie geeft enkel beeld tot elektrolytconcentratie
Bij binaire elektrolyt watersysteem kan conclusie worden gegeven met betrekking
van bepaalde ionen
Stroom in ion is afhankelijk van
o Lading
o Concentratie
o Mobiliteit
Hoe groter diameter van ion, hoe kleiner mobiliteit
Bv hydrateerd ion heeft een H2O mantel en is dus groter waardoor kleinere
mobiliteit
Geleidbaarheid is afhankelijk van
o Roersnelheid
Moet constant worden gehouden
o Temperatuur
o Afmeting van elektrodes
1.2. GELEIDINGSVERMOGEN VAN ELEKTROLYT OPLOSSING
Wet van Ohm geldt zolang geen polarisatiereactie optreed aan elektroden
U = spanning (volt)
U (V )
I ( A )=
R (Ω) I = stroom (ampère)
Geleidbaarheidsvermogen is afhankelijk van eigenschappen in een oplossing zoals
concentratie ionen, lading, mobiliteit
Hoe hoger concentratie of mobiliteit hoe hoger geleidsbaarheidsvermogen
1 I
G ( S )= =
R U
Geleiding van stroom in een elektrolytische cel gebeurt
o In vaste stoffen via elektronen
o In vloeistoffen via transport ionen
o Aan elektroden door elektrochemische reacties (oxidatie/reductie)
Belangrijk: gebruik bij conductiometrie wisselspanning (AC), bij gelijke
stroom is er kans op nevenreacties op de meetelektrode
, Bij wisselstroom is er onvoldoende tijd om elektrolyse te laten doorgaan enzodus
wordt gasvorming vermeden
Gemeten geleidingsvermogen
Afhankelijk van afmetingen van de elektrode, zowel oppervlakte als afstand
Specifiek geleidingsvermogen
Onafhankelijk van afmetingen van de elektrode
Grote wordt bepaald door alle aanwezige ionen
κ ( cmS )= G∗lA ( ccmm )
2
KCl elektrode = kalibratie-elektrode
Hiervan kan k berekend worden en gebruikt worden om celconstante te bepalen
κ=[ 0,12205+ 0,00269(t−18) ]∗C KCl
Bijdrage van afzonderlijk ion wordt bepaald door molaire geleidingsvermogen
λ m=z∗μ∗F
Voor een volledig zou is deze formule
Λ m=∑ vi∗λ ℑ
o Vi = aantal ionen i in de formule van het elektrolyt
Voor een oplossing wordt de formule
Λ m=F∗(z i∗μ 1 ν 1+ … . z n∗μ n ν n)
Molaire geleidingsvermogen wanneer 1 mol elektrolyt zich bevindt tussen 2 vlakken
elektroden op een eenheidslengte van elkaar.
Λ=
1000
c m3
L ( )
∗κ( )
S
cm
mol
c( )
L
Molaire geleidbaarheid zou in theorie onafhankelijk moeten zijn van concentratie, in de
praktijk is dit niet zo.
o Vermindering van molaire geleidingsvermogen bij grotere concentraties komt door
2 effecten
elektroforetisch effect = ionen met tegengestelde lading migreren in
elektrisch veld in tegengestelde zin, ook ionen die mantel vormen. Dit
