Методические указания к занятию № 13

Тема: Равновесные электродные процессы. Потенциометрия.

Цель: Сформировать знания о механизмах возникновения электродных потенциалов как основы биоэлектрических явлений, обеспечивающих процессы жизнедеятельности. Освоить метод потенциометрического титрования, широко используемый в клинических лабораториях.

Исходный уровень:

1. Особенности электронного строения атомов металлов, металлическая связь.

2. Диффузия, осмос.

3. Понятие об электролитической диссоциации, электролитах, неэлектролитах.

Вопросы для обсуждения:

1. Металлические электроды, их классификация. Механизм возникновения электродного потенциала

2. Вычисление и измерение электродных потенциалов. Уравнение Нернста для электродов первого и второго рода.

3. Электроды сравнения и определения (стандартный водородный, хлорсеребряный).

4. Диффузионные и мембранные потенциалы. Стеклянный электрод как пример ион-селективных электродов.

5. Потенциометрия.

Рекомендуемая литература для подготовки:

1. Болтромеюк В.В. Общая химия. Минск: Выш. шк., 2012. ст.322-330, 335-339,344-346.

2. Болтромеюк В.В. Физическая и коллоидная химия. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2010. ст. 313-321; 327-331, 338-340.

3. Болтромеюк В.В. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2009. ст. 313-321; 327-331, 338-340.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. М., Высш. шк., 1975, с. 59-75.

5. Конспект лекций.

Практическая часть занятия

Лабораторная работа: Определение концентрации сильной кислоты методом потенциометрического титрования.

Ход работы: Принцип метода заключается в том, что эквивалентную точку определяют не по изменению цвета индикатора, как при обычном титровании, а по скачку величины потенциала индикаторного (ионоселективного) электрода в эквивалентной точке.

В стаканчик емкостью 50 мл отмеряют 20 мл анализируемого раствора HСl, измеряют значение рН и записывают его в рабочий журнал. Прибавляют из бюретки 0,1 н. NaOH к раствору кислоты в стаканчике поочередно в следующих количествах: четыре раза по 4 мл, три раза по 1 мл, четыре раза по 0,5 мл щелочи. После каждого прибавления жидкости перемешивают, затем измеряют рН. После наблюдаемого резкого скачка величины рН прибавляют 3 раза по 1 мл щелочи, четыре раза по 4 мл, каждый раз измеряя рН. рН изменяется вначале медленно, вблизи эквивалентной точки – резко, а затем снова медленно. Титрование прекращают после того, как получают три мало отличающихся значения величины рН. Результаты заносят в таблицу:

№ измерений	Объем добавленной щелочи, мл	рН
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

Записывают уравнение протекающей реакции в молекулярном и ионном виде:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

На основании полученных данных строят график, откладывая на оси абсцисс объем (мл) щелочи, а на оси ординат – значение рН. Точка эквивалентности находится на середине вертикальной части кривой. По графику находят объем (мл) щелочи в точке эквивалентности, спроектировав середину скачка на ось абсцисс.

Расчет: Зная V(NaOH) и c[1/z^*(NaOH)], вычисляют начальную концентрацию исследуемого раствора кислоты по формуле:

c[1/z^*(NaOH)]·V(NaOH) = c[1/z^*(HСl)]·V(HСl)

c[1/z^*(HСl)] =

В выводе указать полученное в ходе работы значение молярной концентрации эквивалентов (HСl). При титровании каких растворов метод потенциометрического титрования является особенно удобным?

Вывод: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата ___________ Подпись преподавателя___________