Потенциометрический метод определения рН растворов.

Определение рН раствора этим методом сводится к установлению потенциала (е) электрода определения, погруженного в исследуемый раствор, и основано на зависимости его величины от значения рН. Величину электродного потенциала (е) электрода определения находят по ЭДС цепи, составленной из электрода сравнения (у него потенциал известен) и электрода определения. Например, составим электродную пару из хингидронного (индикаторного) и хлорсеребряного (сравнения) электродов (см. рисунок).

Характеристики элемента:

1. Схема элемента: Ag, AgCl / Cl¯ // Pt / H+, С6Н4О2 , С6Н4О2-

Для определения ЭДС необходимо выяснить, какой из этих электродов будет выполнять функцию катода, а какой – анода, т. е. на каком из электродов будет проходить процесс восстановления, а где будет проходить процесс окисления. Что бы это определить, нужно сравнить величины электродных потенциалов, используемых электродов, т. к. известно, что анод имеет мѐньшую величину электродного потенциала. Воспользуемся справочными данными (25оС):

еох.г. = 0,699 В

е х.с. = 0,201 В

Для определения электродного потенциала электрода определения воспользуемся уравнением Нернста:

 

е х.г. = еох.г. + 0,059 lg a H+ = 0,699 + 0,059 lg a H+

Из уравнения следует, что е х.г. значительно больше, чем е х.с., поэтому хингидронный электрод будет катодом, а хлорсеребряный – анодом.

2. Электродная реакция:

На катоде: С6Н4О2 + 2Н+ + 2ē ↔ С6Н4(ОН)2 - процесс восстановления;

На аноде: Ag - ē → Ag+

Ag+ + Cl¯↔ AgCl

Ag + Cl¯- ē ↔ AgCl – суммарная реакция – процесс окисления.

 

Е = ек - еа = ех.г.- ех.с.

Е = 0,699 + 0,059 lg a H+ - 0,201

Е = 0,699 - 0,059 рН - 0,201

Е

рН =

0,059

Упражнения для самостоятельной работы:

1. Гальванический элемент составлен из цинкового и золотого электродов. Записать схему гальванического элемента, химическую реакцию, протекающую в нем, рассчитать стандартную ЭДС элемента.

2. Удельная электропроводность 0,5 Н раствора нитрата магния равна 4,38*10-2 ом-1*м-1. Вычислить эквивалентную электропроводность.

3. Вычислить степень диссоциации 0,3 Н раствора уксусной кислоты, если удельная электропроводность раствора 1,2*10-3 ом-1 м-1. Эквивалентная электропроводность при бесконечном разведении λ оо =350 ом-1*м2*экв-1.

4. Потенциал водородного электрода в исследуемом растворе равен -0,177 В. Чему равен рН раствора?

5. Чему равен ЭДС гальванического элемента, состоящего из двух медных элек­тродов, погруженных в растворы CuS04, один с концентрацией 0,01 моль/л, другой с концентрацией 0,1 моль/л?

6. Электроды определения –

a. электроды, потенциал которых зависит от концентрации каких-либо ионов в растворе

b. величина электродного потенциала не зависит от концентрации протонов

c. электроды, потенциал которых точно известен, устойчив во времени и не зависит от концентрации ионов в растворе

7. Окислительно-восстановительные электроды

a. электроды, у которых мѐньшая величина электродного потенциала

b. электроды, где все элементы полуреакции (и окисленная и восстановленная форма) находятся в растворе.

c. электроды, погруженные в раствор, служащие переносчиками электронов

8. Диффузионный потенциал

a. возникает при соприкосновении растворов разных концентраций

b. возникает при повреждении клетки и называется «потенциалом повреждения»

c. уменьшается, если растворы электролитов разных концентраций разделены мембраной.

9. Для получения 54 г серебра электролизом водного раствора нитрата серебра (выход по току 100%) необходимо, чтобы в растворе содержалось ____ граммов чистой соли .

 

 

Глава 9








Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1934;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.