Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Потенциометрическое определение рНПРИМЕНЕНИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Определение каких-нибудь свойств путем измерения ЭДС гальванических цепей того или другого вида называют потенциометрическими определениями. Наиболее важными из них можно назвать: 1. Определение термодинамических параметров химических реакций. 2. Определение растворимости малорастворимых электролитов. 3. Определение рН и потенциометрическое титрование. Потенциал водородного электрода связан простым соотношением с активностью водородных ионов . jН+ = lnaH+ и с водородным показателем среды рН jН+ = -1,984×10-4 Т (рН), что дает возможность определять аН+ и рН путем измерения ЭДС соответствующих цепей, содержащих водородный электрод. Наряду с водородным электродом для той же цели может служить хингидронный электрод, стеклянный и некоторые другие электроды. Хингидронный электрод Для измерения рН растворов широко применяется хинон-гидрохиноновый (хингидронный) редокс-электрод. При рН <8 на платине протекает электродная реакция: С6Н4О2 + 2Н+ + 2е = С6Н4(ОН)2; jхинг = j0 + lg. При измерении рН среды в испытуемый раcтвор, насыщенный эквимолекулярной смесью хинона и гидрохинона, погружают платиновую проволочку. Так как ахинон = агидрохинон уравнение принимает вид jхинг = j0 + в0lg aH+ = 0,699 – в0 рН.
7.3.13 СТЕКЛЯННЫЙ ЭЛЕКТРОД Этот электрод представляет собой стеклянную мембрану, разделяющую два раствора с различной концентрацией ионов водорода. При этом на поверхности стекла возникает скачок потенциала. Стекло представляет coбой сетку, построенную из кремнийкислородных цепочек, пустоты которой заняты катионами щелочных металлов. Катионы, находящиеся в пустотах решетки, могут обратимо замениться без нарушения структуры решетки. В возникновении водородной функции в растворах большую роль играет обмен ионов щелочных металлов, находящихся в промежутках кремнийкислородной решетки, на ионы из раствора, в который погружен стеклянный электрод. Стеклянный электрод отличается от других электродов тем, что в соответствующей ему электродной реакции не участвуют электроны. Электродная реакция сводится здесь к обмену ионами водорода между двумя фазами - раствором и стеклом: Н+ = Н+ст. Уравнение для потенциала стеклянного электрода запишется таким oбразом: jст = j0 + 2,303 lg. Уравнение реакции обмена будет следующим: Ме+ст + Н+ = Ме+ + Н+ст , где ионы Ме+, в зависимости от состава стекла, могут быть ионы Na+ или К+. Этому уравнению соответствует константа обмена Кобм = . Если предположить, что в стекле данного сорта сумма активностей ионов водорода и щелочного металла постоянна аН+ст + аМе+ст = а, то константа обмена примет вид Кобм = . Решение относительно дает = . Подстановка в уравнение для электродного потенциала дает jст = j0ст + в0 lg(aH+ + KобмаМе+), где величина lna включена в стандартный потенциал стеклянного электрода. Для обычных стеклянных электродов величина Кобм находится в пределах 10-1 – 10-15. В кислых растворах аН+ > КобмаМе+ и уравнение имеет вид jст = j0ст + в0lgaH+ = j0ст – рН. В таких растворах потенциал стеклянного электрода зависит только от активных водородных ионов и может служить индикаторным электродом при определении рН и кислотно-щелочном титровании. Когда аН+< КобмаМе+, то есть в щелочной среде уравнение также упрощается: jст = j0ст + в0lgaMe+ , где в величину j0ст входит в0lgK. Если источником катионов служит раствор щелочи, то аМе+ = аОН- , а так как аН+×аОН- = к , то для щелочных растворов получим уравнение jст = j0ст + в0рН.
7.3.14 ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ
Под термином потенциометрическое титрование объединяют методы определения конечной точки на основе зависимости потенциал - объем добавленного титранта в исследуемую среду. В зависимости от типа реакции методы потенциометрического титрования делятся на методы осаждения, нейтрализации, комплексообразования и окислительно-восстановительные методы. На рисунке приведены кривые титрования метода нейтрализации в зависимости от силы кислот и оснований.
Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 509; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |