Сущность потенциометрического анализ. Электроды первого, второго рода, окислительно-восстановительные. Примеры. Уравнение Нернста.

Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е⁰+0,059/n*lgС,

RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.

Для ПА нужно составить электрохимическую ячейку из двух электродов: индикаторный и сравнения. Индикаторный – эл-д, потенциал которого зависит от конц-ии определённых ионов. Сравнительный – эл-д, потенциал которого не зависит от состава р-ра. Все эл-ды подразделяются на эл-ды первого рода, второго рода и о-в. Первого рода – металл опущенный в р-р его соли (Сu/CuSO₄, Zn/ZnSO₄). Е_I=Е⁰_Ме0/Меn++0,059/n*lgС_Ме.

Второго рода – металл покрытый его трудно растворимой солью и опущенный в р-р с тем же анионом (хлорсеребряный, каломельный). Ag/AgCl, KCl – хлорсеребряный эл-д.

Е_II=E⁰-0.059/n*lgС_Cl-, зависит от аниона внутреннего р-ра.

Окислительно-восстановительные – пластинка инертного Ме, опущенная в р-р, где имеются окислительная и восстановительная формы (платиновый). Pt/Fe²⁺;Fe³⁺. Индикаторный эл-д выбирается либо по типу реакции либо от природы ан-ого в-ва.

Е_о-в=Е⁰_Fe2+/Fe3++0,059/1*lgС, окислительной формы/восстановительной формы.

Индикаторные электроды в потенциометрии. Классификация. Примеры. Уравнение Нернста. Выбор индикаторных электродов. Примеры. Электроды сравнения.

Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е⁰+0,059/n*lgС,

RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.

Индикаторный – эл-д, потенциал которого зависит от конц-ии определённых ионов. Подразделяются на металлические и ионоселективные. Пример. Окислительно-восстановительные – пластинка инертного Ме, опущенная в р-р, где имеются окислительная и восстановительная формы (платиновый). Pt/Fe²⁺;Fe³⁺. Индикаторный эл-д выбирается либо по типу реакции либо от природы ан-мого в-ва.Е_о-в=Е⁰_Fe2+/Fe3++0,059/1*lgС, окислительной формы/восстановительной формы.

Ионоселективные (мембранные) эл-ды, в основе которых лежат ионообменные процессы, протекающие на границе мембран с р-ром электролита. Они подразделяются на эл-ды со стеклянной, твёрдой и с жидкой мембраной.

Стеклянный эл-д. (смотри вопрос 7).

Эл-д с твёрдой мембраной. Например, фторид селективный. Его мембрана состоит из моно кристалла лантан фтор 3 LaF₃. 1- пластинка LaF₃ (мембрана); 2- внутренний ст. р-р NaF+NaCl; 3- внутренний эл-д сравнения. Е=Е⁰-0,059/n*lgC_F-.

Эл-д с жидкой мембраной. Например, нитратный эл-д. жидкая мембрана – это р-р электродно - активного в-ва в органическом растворителе, не смешивающимся с водой. Органическая и водная фазы отделены полупроницаемой инертной мембраной. Недостаток: короткое время жизни эл-да.

Стеклянный ионоселективный эл-д. Устройство. Уравнение Нернста. Особенности. Измерение рН р-ров со стеклянным и хлорсеребряным эл-дом.

Стеклянный эл-д – индикаторный эл-д, его потенциал зависит от конц-ии ионов Н⁺ в р-ре. Е=Е⁰+0,059/n*lgC_Н+, рН=-lgС_Н+, -рН=lgС_Н+; n=1, Е=Е⁰-0,059рН.

Поэтому используется для определения кислотности (рН). Мембрана (шарик) такого эл-да изготовлена из специального стекла, содержащего Na₂O, СаО, SiO ₂.

Если стек-ый эл-д длительное время выдержать в воде, то на обеих поверхностях мембраны образуется тонкий слой 10^-4мм гидротированного геля. Все пустоты занимаются ионами Н⁺, вытеснившими находившиеся там ионы Na⁺, таким образом потенциал эл-да зависит от конц-ии ионов Н⁺. 1- стеклянная мембрана, 2- внутренний р-р HCl, 3- серебряная проволока. В последнее время разработано большое кол-во различных стеклянных мембран, в состав которых введены другие в-ва (Ва, Li и т.д.) поэтому с помощью таких стеклянных эл-дов можно измерять не только ионы Н⁺, но и Na⁺, К⁺, NH₄⁺, Li⁺, Ag⁺, РЗМ.

В паре с хлорсеребряным эл-дом стеклянный эл-д используют при измерении рН р-ра (титруем). Используется рН метр.

Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е⁰+0,059/n*lgС,

RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.

Потенциометрическое титрование. Сущность метода. Кривые титрования. Способы определения точки экв-ти. Потенциометрическое титрование в методе нейтрализации: измерение рН и потенциала стеклянного эл-да, кривые титрования. Потенциометрическое титрование в методе о-в, изменение потенциала индикаторного эл-да. Кривые титрования.

Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е⁰+0,059/n*lgС,

RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.

Потенциометрический метод анализа делится на прямую (ионометрию) потенциометрию и косвенную – потенциометрическое титрование. Разновидность титриметрического метода (бюретка, титрант), в котором точка экв-ти устанавливается не визуально (не по индикатору), а по прибору. Анализируемый р-р титруем и при этом замеряем по прибору значение потенциала. График зависимости от Vтитранта Е=f(V_титр).

Иногда по интегральной кривой точку экв-ти определить сложно, тогда строят дифференциальную прямую.

В методе нейтрализации строится график зависимости рН=f(V_титр), кривые выглядят также.

Для титрования используем индикаторный эл-д (стеклянный), а хлорсеребряный как сравнение.

О-в строим Е=f(V_титр), график такой же, эл-д платиновый, сравнение – хлорсеребряный.