サイクリイクボルタンメトリーでわかること

質問

実験で錯体を合成してサイクリックボルタメトリーを用いて測定しているのですが、サイクリックボルタンメトリーのグラフで何(酸化還元電位・ピーク電流などで)を見れば酸化型または還元型が安定であるかを区別することができますか？

グラフは、フェロセンのような可逆系です。

説明文が抽象的で質問内容がわかりにくいかもしれませんがよろしくお願いします。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

１.測定用電極を溶液に入れたとき、その溶液の「起電力」が分かります。(これはＣＶでなくても分かる)
２.酸化方向にスキャンしたとする。ピークが出てくれば酸化される化学種がある事が分かる。
３.そのピークを越えたところで逆転してスキャンする、可逆なら還元ピークが現れる。さらにまた酸化側にスキャンする。可逆ならさっきと同じ位置に同じ高さのピークが現れる。⇒この化学種は確かに一電子過程で可逆である。
４.同じ事は還元側にスキャンしても言える。
５.ピークが現れないという事は電位幅のウインドウ内で酸化還元される化学種がない事を表す。(当たり前だが重要)
６.同一方向へのスキャンでピークが複数現れる事がある。その形(特に極大電流値、拡散電流形状)が同じであるならば、同一化学種の別の部位にも同様な電子過程を行える官能基がある。(Fe(II)phen3などは三つのphen←→phen+・ピークが等間隔に並んで現れる)
７.電流値の違うピークがある場合、複数の化学種があるか、同一分子内に複数の異なった電子過程を行う部位がある。これは両方が可逆の場合特に大事。
８.同一分子内に同じ方向で電流値が等しい電子過程を行う部位がある場合その電位が近ければその箇所は遠くにある(上記Feフェナントロリンのような場合)、近くにあるならその電位差は非常に大きい。(何ボルトか忘れた、恥)
といったところは基本でしょう。
>酸化型または還元型が安定であるかを区別することができますか？
１.だけで分かります。ＳＣＥや銀塩化銀電極で測ると、ゼロボルト付近にピークが出ます。

お礼

返事が遅くなってしまい申し訳ありません。

1については理解していなかったことでしたが、なるほどと思いました。
2.3.4.5についてはなんとなくはわかっていました。
6.7.8については知らなかったことだったのでとても参考になりました。ありがとうございました。

回答No.2

c80s3xxx

> 酸化型または還元型が安定であるかを区別することができますか？

何を比べたいんだか，意味がよくわかりませんが．
合成して単離して測定まで持って行ってるわけだから，その酸化状態のものはその程度には安定なのはわかっているわけで．
それを酸化なり還元なりしたら壊れるか，という問題なら，CVの酸化波と還元波の大きさを比べることと，この比が掃引速度で変化するかどうか．
CV波形が可逆または準可逆で，酸化体，還元体の拡散定数が同じとみなせるなら，酸化波と還元波の大きさは基本的に同じ (移動係数が変な値で，不可逆性が高い場合は除く)．酸化体が分解をおこすなら，酸化波に比べて還元波が小さくなり，掃引速度を落とすほどその程度が大きくなるはず．

お礼

返信が遅くなってしまい申し訳ありません。

安定性についてはおっしゃる通りです。
掃引速度との関係について勉強をします。
有難うございます。