Les methodes electrochimiques d analyse
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LES METHODES ELECTROCHIMIQUES D’ANALYSE. Introduction. Les méthodes électrochimiques sont basées sur des réactions d’oxydoréductions qui sont le siège d’un échange d’électrons entre l’oxydant et le réducteur. Avantages. Ces méthodes sont appliquées dans les dosages chimiques quantitatifs.

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LES METHODES ELECTROCHIMIQUES D’ANALYSE

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Presentation Transcript


LES METHODES ELECTROCHIMIQUES D’ANALYSE


Introduction

Les méthodes électrochimiques sont basées sur des réactions d’oxydoréductions

qui sont le siège d’un échange d’électrons entre l’oxydant et le réducteur


Avantages

  • Ces méthodes sont appliquées dans les dosages chimiques quantitatifs.

  • Le point d’équivalence est beaucoup plus facile à déterminer.

  • Il apparaît souvent comme un point singulier de la courbe.

  • Les courbes i(E) étant des demi-droites, le point d’équivalence est déterminé de façon asymptotique

  • La possibilité de travailler avec des concentrations faibles

  • La possibilité de travailler en présence d’autres espèces (non électroactives)…


Plan de l’étude

  • Courbes intensité potentiel

  • La potentiométrie à intensité nulle

  • La potentiométrie à courant imposé

  • L’ampérométrie

  • Prévision des courbes de dosage


Electrode de référence

V

A

Electrode indicatrice

i = 0

Contre électrode ou auxiliaire

Courbes i=f(E) Montage


i=f(E) cas d’un réducteur

I

ia

Vague anodique

Red

Ox

ia = k[Red]

E

Red


Ox

i=f(E) cas d’un oxydant

I

E

Red

Ox

Vague cathodique

ic

ic = k[ox]


Ce4+

Fe2+

i=f(E) Présence de plusieurs espèces

  • Objectif:

  • Tracer les courbes intensité-potentiel i=f(E) à:

  • VCe= 0 VCe<Ve Vce= Ve VCe> Ve

  • Prévoir les courbes de dosage potentiométrique à i=0, à intensité imposée et ampérométrique


Tableau préliminaire

Fe2+

Fe2+

Ce3+

Ce3+

Ce3+

Fe3+

Fe3+

Fe3+

Ce4+

i(anodique)

i(anodique)

i(anodique)

i(anodique)

i(cathodique)

i(cathodique)

i(cathodique)


Courbes intensité potentiel

I

V=0

Ce4+

V<Ve

Fe2+

Fe3+

V=Ve

V>Ve

Ce3+

Ce4+

E1

Fe2+

E

E2

Ce3+

Ce4+

Fe2+

Fe3+


La potentiométrie à courant nul

Potentiométrie classique

Montage:

Potentiomètre

mV

Electrode indicatrice

Electrode de référence


E

E

V

V

La potentiométrie à courant nul

Méthode préconisée pour les systèmes rapides

Electrodes de références:CalomelSulfate mercureux

Electrodes indicatrices:Pt Ag Ag-Hg

Forme des courbes:

Ve

ou


La potentiométrie à intensité nulle

  • Technique:

    • Agitation continue et constante

    • Serrer les points autour du point d’équivalence (important pour déterminer le volume équivalent)


Marche arrêt

Voltmètre

Electrodes

mA

Réglage de i

La potentiométrie à courant imposé

Montage:

Boite de polarisation

mV


E

V

E

V

La potentiométrie à courant imposé

Deux types de montage:

Avec une électrode de référence et une indicatrice:Préconisé surtout pour les systèmes lents (au moins un des deux)

Type de courbe:

Avec deux électrode indicatrices:Type de courbe:

Ve

Remarque:En présence de deux électrodes identiqueson parle de bipotentiométrie

Ve


La potentiométrie à tension imposéeAmpérométrie

Montage

Electrodes

Potentiostat

Attention au branchement des électrodesil n y a qu’une entrée, avec deux fiches

Photo: Labo ENCPB


La potentiométrie à tension imposéeAmpérométrie

Potentiostat

Allumer l’appareil

Choix du calibre

Fixer le tension

Echelle de graduations

stand-by

Calibre

Photos: Labo ENCPB


i

i

i

i

V

V

V

V

La potentiométrie à tension imposéeAmpérométrie

Type de courbes selon le choix des électrodes:

Référence + Indicatrice :

(a)

(b)

(c)

(a) espèce titrée est électroactive(b) espèce titrante est électroactive(c) les deux espèces sont électroactives(deux oxydations ou deux réductions)(d) les deux espèces sont électroactives(Une oxydation et une réductions)

(d)


i

i

i

V

V

V

La potentiométrie à tension imposéeAmpérométrie

Type de courbes selon le choix des électrodes:

Indicatrice + Indicatrice :

(a)

(b)

(c)

  • espèce titrée : système rapide

  • espèce titrante : système lent

  • (b) espèce titrante : système rapide

  • espèce titrée : système lent

  • (c) les deux espèces : systèmes rapides


E

E

V

V

Prévision des courbes de dosage

Potentiomètrie à courant nul:

L’électrode indicatrice prend le potentiel du couple en solution

ou


i

E

Prévision des courbes de dosage

Ampérométrei:

Référence + Indicatrice: i=K[espèce électroactive]

E

V

E=cte


i

E

 E

Prévision des courbes de dosage

Ampéromètrei:

Indicatrice + Indicatrice : on mesure DE entre les deux électrodes

Système rapide i 0Système lent i=0

i

 E

E


i

i

i

V

V

V

Prévision des courbes de dosage

Ampéromètrie:

Indicatrice + Indicatrice : on mesure DE entre les deux électrodes

Système rapide i><0Système lent i=0

(a)

(b)

(c)

  • espèce titrée : système rapide

  • espèce titrante : système lent

  • (b) espèce titrante : système rapide

  • espèce titrée : système lent

  • (c) les deux espèces : systèmes rapides


E

E

V

V

Prévision des courbes de dosage

Potentiomètrie à intensité imposée:

Indicatrice + Référence : on mesure DE entre les deux électrodes

Système rapide i><0Système lent i=0

ou


E

V

Prévision des courbes de dosage

Potentiomètrie à intensité imposée:

Indicatrice + Indicatrice: On mesure DE entre les deux électrodes

Système rapide i><0Système lent i=0

Le potentiel est le même sur chaque électrode avant et après l’équivalence ce qui donne E = 0. Par contre à l’équivalence les potentiels sont différents ce qui explique le saut de E

Remarque:En présence de deux électrodes identiqueson parle de biampérométrie


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