Key to voltammetry exerciseCompany name

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งโวลแทมเมตรแีละโพลาโรกราฟฟี

โวลแทมเมตรเีป็นเทคนิควเิคราะหท์ี่อาศัยการวดักระแสที่เกิดขึ้นที่ขัว้เล็กมากเมื่อศักยไ์ฟฟา้ที่ใหกั้บเซลล์แปรเปล่ียนไปโพลาโรกราฟฟเีป็นแบบพเิศษของโวลแทมเมตรซีึ่งขัว้เล็กมากที่ใชคื้อขัว้หยดปรอท

2

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งโพลาโรกราฟฟีสแกนเชงิเสน้ตรงและโพลาโรกราฟฟแีบบพลัซ์

ในโพลาโรกราฟฟสีแกนเชงิเสน้ตรง จะติดตาม กระแสในเซลล์ที่มขีัว้หยดปรอทอยา่งต่อเน่ือง

ในขณะท่ีศักยท์ี่ใหเ้พิม่ขึ้นในอัตราคงที่ สว่นโพลาโรกราฟฟแีบบพลัซ์ สญัญาณ

กระตุ้นท่ีใชป้ระกอบด้วยชุดของการพลัซศั์กย์ ใหเ้พิม่ขึ้นเรื่อย ๆ ตามเวลาโดยใสพ่ลัซใ์น

ระหวา่งชว่งมลิลิวนิาทีสดุท้ายของชว่งชวีติ หยดปรอท กระแสจะเพิม่ขึ้นในระหวา่งชว่งน้ี

3

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งโพลาโรกราฟฟีแบบดิฟเฟอเรนเชยีลพลัซแ์ละโพลาโรกราฟฟแีบบสแควรเ์วฟ

4

โพลาโรกราฟฟแีบบดิฟเฟอเรนเชยีลพลัซแ์ละโพลาโรกราฟฟแีบบสแควรเ์วฟต่างกันท่ีแบบของอนุกรมพลัซด์ังรูป

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่ง ขัว้หยดปรอทแขวน และขัว้ปรอทหยด

• ขัว้ปรอทหยด ปรอทจะถกูบงัคับใหไ้หลผ่านท่อคะปิลลารเีล็กมาก ทำาใหไ้ด้หยดลักษณะเหมอืนกันทกุประการและปกติจะมชีว่งชวีติ

2 6– วนิาที• ขัว้หยดปรอทแขวน ประกอบด้วยหยดปรอท

เดียวโดยไมป่ล่อยใหห้ลดุไปจนกวา่จะสิน้สดุการทดลอง

5

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งกระแสจำากัดและกระแสเรซดิวล

• กระแสเรซดิวลคือกระแสประจุนอนฟาราเดอิกที่เกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนซึ่งต้องใชใ้นการประจุแต่ละหยดของปรอทเมื่อเกิด

ขึ้นและหลดุไป (และอาจรวมถึงจากปฏิกิรยิาของสารปนเปื้ อน)

• กระแสจำ�กัด คือกระแสฟาราเดอิกคงที่ซึ่งค่ากระแสนี้ขึ้นกับอัตราการทำาปฏกิกรยิาและอัตราท่ีสารถกูนำาเขา้มาที่ผิว

6

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งกระแสจำากัดและกระแสแพร่

• กระแสจำ�กัดคือกระแสคงที่ที่ไมข่ึ้นกับศักย์ ท่ีให้ ค่าของกระแสน้ีขึ้นกับอัตราท่ีสารถกูนำา

ไปยงัผิวขัว้โดยการแพร่ การไมเกรต และการคน

• กระแสแพร่ คือกระแสจำากัดเมื่อการถ่ายเทสารท่ีวเิคราะหโ์ดยการไมเกรตและการคนถกูขจดัออกไป

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งลามนิารโ์ฟลวและเทอรบู์เลนท์โฟลว

• ล�มนิ�รโ์ฟลวคือแบบของการไหลของของเหลวโดยสไลด์ผ่านกันในทิศทางขนานกับผิวของของแขง็

• เทอรบู์เลนท์โฟลวคือแบบของการไหลของของเหลวที่ไมม่แีบบแผนที่แน่นอน

8

21 – 1 ระบุความแตกต่างระหวา่งศักยข์ัว้มาตรฐานและศักยค์รึง่คล่ืนสำาหรบัปฏิกิรยิาผันกลับได้ท่ีขัว้เล็กมาก• ความแตกต่างระหวา่งศักยข์ัว้มาจรฐาน (E0) และ

ศักยค์รึง่คล่ืน (E1/2) สำาหรบัปฏิกิรยิาผันกลับได้ (ถ่ายโอนอิเล็กตรอนเรว็ ) แสดงได้ด้วยสมการต่อไปน้ี

• เมื่อ kA และ kP คือค่าคงท่ีท่ีเป็นสดัสว่นกับสมัประสทิธิก์ารแพรข่องสารท่ีวเิคราะหแ์ละ

ผลิตภัณฑ์ และ Eref คือศักยข์องขัว้อ้างอิง

9

refP

AA E

kklog

n.EE 059200

21

refP

AA E

kklog

n.EE 059200

21

21 – 2 ใหนิ้ยาม โวลแทมโมแกรม ไฮโดรไดนามกิโวลแทมเมตรีชัน้แพรเ่นินส ์ ขัว้ฟล์ิมปรอท ศักยค์รึง่คล่ืน

21 – 3 ทำาไมจงึจำาเป็นต้องบฟัเฟอรส์ารละลายในโวลแทมเมตรอิีนทรยี์

11

21 – 4 แสดงขอ้ได้เปรยีบและขอ้เสยีเปรยีบของขัว้หยดปรอทเทียบกับขัว้เล็กมากพลาตินัมหรอืคารบ์อน

12

21 – 5 แสดงวา่สมการ 21 – 11 สามารถใชใ้นการหาจำานวนอิเล็กตรอน n ที่เก่ียวขอ้งในปฏิกิรยิาผันกลับที่ขัว้เล็กมาก

13

21 – 6 ควโินนเกิดการรดีักชนัแบบผันกลับได้ท่ีขัว้ปรอทหยด ปฏิกิรยิา คือQ + 2H+ + 2e_ H2Q E = 0.599 V

อนุมานวา่สมัประสทิธิก์ารแพรข่องควโินนและไฮโดรควโินนเท่ากันโดยประมาณและคำานวณค่าศักยค์รึง่คลื่นโดยประมาณเทียบกับ SCE สำาหรบัการรดีักชนัของไฮโดรควโินนท่ีขัว้ระนาบจากสารละลายท่ีคนและบฟัเฟอรใ์หม้ ีpH 7.0ทำาการคำานวณซำ้าสำาหรบัสารละลายในขอ้ ก . แต่บฟัเฟอรใ์หม้ ีpH 5.0

21 – 7 แหล่งของกระแสเรซดิวลในโพลาโรกราฟฟีแบบสแกนเชงิเสน้ตรงคืออะไร ทำาไมกระแสเรซดิวลจงึน้อยกวา่โพลาโรกราฟฟแีบบสุม่กระแส

15

-218 โพลาโรแกรมสำาหรบัสารละลาย 200. mL ซึ่งม ี3 .6 5 x10-3 M Cd2+ ใหค้ล่ืนซึ่งมกีระแสแพร ่ 313 Aคำานวณเปอรเ์ซน็ต์การเปลี่ยนแปลงของความเขม้ขน้ของสารละลายหากกระแสจำากัดถกูท้ิงไวใ้หเ้กิดต่อเนื่องเป็นเวลาก .5 นาที ข 10 นาที ค 15. นาที

3071065310020

108664210739

107394859610399

1039960510331

33

88

83

316

...origCdmol#

..Cdmol#

.,/.faraday#

.minsminA.C#a

%..decrease%minatc

%..decrease%minatb

%...decrease%

...origCdmol#

..Cdmol#

.,/.faraday#

.minsminA.C#a

400530067030

130510067010

067010010307108664

103071065310020

108664210739

107394859610399

1039960510331

5

8

533

88

83

316

16

21 – 9 คำานวณมลิลิกรมัของแคดเมยีมในแต่ละมลิลิลิตรของตัวอยา่งจากขอ้มูลต่อไปน้ี (แก้ไขกระแสเรซดิวลแล้ว)

  Volumes Used, mL

Solution

Sampl

e

0.400 M KCl 2.0010-3 M Cd2+

H2O Current, A

(a)15.0

15.0

20.020.0

0.005.00

15.010.0

79.795.9

(b)10.0

10.0

20.020.0

0.0010.0

20.010.0

49.982.3

(c)20.0

20.0

20.020.0

0.005.00

10.05.00

41.457.6

(d)15.0

15.0

20.020.0

0.0010.0

15.05.00

67.9100.3

17

18

3140144034603690

2248005022480

0500

22480411210002 3

.d.c.b.aismL/mgCd,onsubstitutiwith

iiViV.

C

.V.CVki;stdwith

.CkVi;V

mL/mgCd.mmol/mgCd.mL/mol.C

xdstddx

xdxx

sxxstdd

xxxdstd

std

3140144034603690

2248005022480

0500

22480411210002 3

.d.c.b.aismL/mgCd,onsubstitutiwith

iiViV.

C

.V.CVki;stdwith

.CkVi;V

mL/mgCd.mmol/mgCd.mL/mol.C

xdstddx

xdxx

sxxstdd

xxxdstd

std

21 – 10 โพลาโรแกรมต่อไปนี้ได้จากสารละลายท่ีม ี1.010-4 M KBr และ 0.1 M KNO3 อธบิายคล่ืนท่ีเกิดท่ี +0.12 V และการเปล่ียนแปลงของกระแสซึ่งเริม่ท่ีประมาณ +0.48 V คล่ืนท่ี 0.12 V สามารถใชป้ระโยชน์ในการวเิคราะหไ์ด้หรอืไม ่อธบิาย

19

20

21 – 11 ปฏิกิรยิาต่อไปนี้ผันกลับได้และมศัีกยค์รึง่คล่ืน -0.349 V เมื่อใชข้ัว้หยดปรอทจากสารละลายท่ีบฟัเฟอรใ์หม้ ีpH 2.5 Ox + 4H+ + 4e_ R ทำานายศักย์ครึง่คล่ืนท่ี pH 1.0, 3.5 และ 7.0

21

21 – 12 ทำาไมวธิสีตรพิพิง่จงึมคีวามไวมากกวา่วธิีโวลแทมเมตรอ่ืีนๆ

22

21 – 13 อะไรคือวตัถปุระสงค์ของขัน้การเกาะด้วยไฟฟา้ในการวเิคราะหแ์บบสตรพิพงิ

23

21 – 14 อะไรคือขอ้ได้เปรยีบในการทำาโวลแทมเมตรดี้วยขัว้เล็กยิง่

• ขอ้ได้เปรยีบของโวลแทมเมตรท่ีีขัว้เล็กยิง่ ได้แก่1 .การสญูเสยี IR น้อย ทำาใหส้ามารถใชใ้นตัวทำา

ละลายท่ีมค่ีาคงท่ีไดอิเล็กตรกิตำ่าได้ เชน่ไฮโดรคารบ์อน

2. ขนาดเล็กทำาใหส้ามารถทำาการศึกษาทางไฟฟา้เคมขีองตัวอยา่งท่ีเล็กมาก ๆ ได้ เชน่ภายในอวยัวะสิง่มชีวีติ

3. การเขา้สูส่มดลุได้เรว็แมใ้นสารละลายท่ีไมค่น

Slide master• Your Text here

• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

• Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Print master• Your Text here

• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat.

• Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.