Potencjometria - ćwiczenie 5

Nasza ocena:

3
Pobrań: 28
Wyświetleń: 700
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Potencjometria - ćwiczenie 5 - strona 1 Potencjometria - ćwiczenie 5 - strona 2 Potencjometria - ćwiczenie 5 - strona 3

Fragment notatki:

(Ćwiczenie nr 5)
Potencjometria - elektrody jonoselektywne
Wstęp
Metody potencjometryczne sprowadzają się do pomiaru siły elektromotorycznej SEM ogniwa złożonego z dwóch półogniw (elektrod) zanurzonych w badanym roztworze. Mierzona siła elektromotoryczna zależy od stężenia w roztworze oznaczanego składnika. Zasadniczym elementem układu pomiarowego służącego do oznaczeń potencjometrycznych jest elektroda zwana wskaźnikową oraz elektroda odniesienia. Układ do oznaczeń potencjometrycznych jest schematycznie przedstawiony na rys. 1.
Rys. 1. Schemat układu elektrod do pomiarów potencjometrycznych
Na granicy faz (powierzchnia elektrody - roztwór) ustala się równowaga, którą ogólnie można przedstawić w następującej postaci: (1)
Potencjał elektrody zależy m.in. od właściwości chemicznych składników roztworu oraz wartości stężeń składników reakcji elektrodowych zarówno w postaci zredukowanej jak też utlenionej. Opisuje go równanie Nernsta:
(2)
gdzie: E - potencjał elektrody E0 - standardowy potencjał elektrodowy R - stała gazowa
T - temperatura w skali Kelwina
n - liczba elektronów biorących udział w reakcji elektrodowej
F - stała Faradaya
[Ox] - stężenie molowe formy utlenionej (dla roztworów stężonych używa się aktywności a.
[Red] - stężenie molowe formy zredukowanej (dla roztworów stężonych używa się aktywności a.
Wprowadzając liczbowe wartości stałych oraz zamieniając logarytmy naturalne na dziesiętne powyższy wzór przyjmuje postać:
(3)
W przypadku gdy formą zredukowaną jest czysta faza danego metalu wówczas jego aktywność wynosi jeden a równanie (3) przyjmuje następującą postać:
(4)
Ogólnie równanie Nernsta można zapisać w postaci:
(5)
gdzie: S - nachylenie charakterystyki elektrody
Elektrody jonoselektywne:
Pod pojęciem elektrod jonoselektywnych rozumiemy przyrządy, których zasadniczym elementem jest membrana wykonana z materiału, na powierzchni którego w roztworze ustala się równowaga pomiędzy materiałem membrany a oznaczanymi jonami znajdującymi się w roztworze.
Równaniem opisującym potencjał elektrody jonoselektywnej jest równanie Nikolskiego:
(6)
gdzie: am - aktywność jonu oznaczanego
as - aktywność jonu przeszkadzającego
zm - ładunek jonu oznaczanego
zs - ładunek jonu przeszkadzającego


(…)

… z zależności:
(9)
w którym współczynnik aktywności γ obliczamy z zależności:
(10)
gdzie: A, B - stałe charakterystyczne dla danego rozpuszczalnika
κ - współczynnik charakterystyczny dla danego jonu w danych rozpuszczalniku
I - siła jonowa roztworu, definiowana jako:
(11)
gdzie: ci - stężenie i-tego jonu
ni - ładunek i-tego jonu
Podział elektrod jonoselektywnych.
Ogólny podział elektrod przedstawiono na rys. 2…
… zlewki wlać 50 cm3 roztworu o stężeniu 5.10-4 M zmierzyć SEM ogniwa a następnie nie wyjmując elektrod dodać 10 cm3 roztworu nr 2 i ponownie zmierzyć SEM.
Przeprowadzić miareczkowanie potencjometryczne roztworu nr 3 dozując z biurety 0.1 M roztwór AgNO3. W trakcie miareczkowania zwracać uwagę na zmianę SEM po dodaniu każdej porcji odczynnika miareczkującego. Porcje (objętości dozowanego AgNO3) dostosować…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz