Потенциометрия Ложкина. Потенциометрия потенциометрия

• Название: Потенциометрия потенциометрия
• Дата: 14.06.2019
• Размер: 0.82 Mb.
• Имя файла: Потенциометрия Ложкина.pptx
• Тип: Документы; #81687

ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ

Потенциометрия

• Потенциометрический метод основан на измерении электродвижущих сил (ЭДС) обратимых гальванических элементов

• Используют для определения содержания веществ в растворе и измерения различных физико-химических величин.

Потенциометрия

• В потенциометрии применяют гальванический элемент, включающий два электрода, которые могут быть погружены в один и тот же раствор (элемент без переноса) или в два различных по составу раствора, имеющих между собой жидкостной контакт (цепь с переносом).

• Индикаторный электрод – потенциал его зависит от активности (концентрации) определяемых ионов в растворе

• Электрод сравнения – потенциал не зависит от концентрации определяемых ионов

Потенциометрия

• Зависимость величины электродного потенциала (ЭП) от активности ионов в растворе выражается уравнением Нернста:

• Для разбавленных растворов ( f = 1), активность а заменяют на концентрацию c. Если перейти от ln к lg, то при T = 298 K (25 °С) уравнение запишется так:

• Два основных класса электродов:

• 1) электронообменные (электроды первого, второго рода и окислительно-восстановительные)

на межфазных границах которых протекают реакции с участием электронов

2) мембранные, или ионообменные, их называют также ионселективными (ИСЭ) на межфазных границах которых протекают ионообменные реакции.

• могут быть определены многие катионы

• и анионы: H+, NH4+, Na+, K+, Cu2+, Cd2+, Pb2+,NO3−, Cl− др.

ИСЭ

Стеклянный и сравнения электроды

Электрохимическая ячейка

• В потенциометрии используют обратимые электроды – это электроды, у которых

• - скачки потенциалов зависят от концентрации в соответствии с термодинамическими уравнениями;

• быстро устанавливается равновесие;

• скачки потенциалов остаются неизменными во времени;

• при прохождении электрического тока скачки потенциалов не должны значительно изменяться,

• после выключения тока быстро должно устанавливаться равновесие.

• Электроды, не удовлетворяющие этим требованиям, называются необратимыми.

• Электроды I рода – электроды, находящиеся в равновесии с катионами, одноименными с металлом, и обратимые по отношению к ним. Простейший электронообменный электрод – металлическая пластинка, погруженная в раствор или расплав электролита Zn/Zn2+; Cu/Cu2+ и т.д.

• В качестве электрода сравнения используют стандартный водородный электрод (СВЭ) – электрод I рода – (Pt)H2/2H+. Он может выполнять как роль окислителя, так и восстановителя:

• 2H+ + 2е → Н2 или Н2 (Pt) – 2е → 2H+

Стандартный водородный электрод

Электроды II рода

• Электроды II рода – электроды, состоящие из металлической пластинки, покрытой малорастворимой солью этого металла, и обратимые по отношению к анионам соли.

• Концентрация Cl− поддерживается на определенном уровне путём добавления раствора хорошо растворимой соли с тем же анионом (чаще KCl). Отличительной особенностью электродов сравнения, применяемых в аналитической практике, является простота изготовления (доступность), воспроизводимость потенциала и низкий температурный коэффициент. Этим требованиям отвечают н.к.э. и х.с.э.

Электроды сравнения хлоридсеребряный (а) и каломельный (б)

Хлоридсеребряный электрод

Каломельный электрод

• 1. Прямая потенциометрия – определение концентрации ионов, в частности [H+], с помощью уравнения Нернста по ЭДС гальванического элемента. Самое известное приложение этого вида потенциометрии – рН-метрия.

• 2. Потенциометрическое титрование основано на использовании измерений ЭП для нахождения точки эквивалентности в различных реакциях.

Определение КТТ в потенциометрии

Достоинства метода потенциометрического титрования

• – высокая точность и воспроизводимость определений (особенно при титровании разбавленных растворов);

• – возможность проводить определение в мутных и окрашенных растворах;

• – легкость раздельного определения веществ при их совместном присутствии;

• – метод легко поддается автоматизации.

• Погрешность определения при прямом потенциометрическом измерении составляет 2-10 %, при проведении потенциометрического титрования 0,5-1 %.

Недостатки метода потенциометрического титрования

• не всегда быстрое установление потенциала после добавления титранта и

• необходимость во многих случаях делать при титровании большое число отсчетов.