Гальвангические цепи

Экспериментальное определение потенциала одного отдельно взятого электрода не представляется возможным, поэтому для определения электродных потенциалов составляют электрохимические (гальванические цепи).

Гальваническая цепь это система, состоящая из двух электродов.

Существуют гальванические цепи двух типов:

Цепи без переноса – гальванические цепи, в которых оба электрода находятся в одном и том же растворе. Например, цепь, состоящая из стеклянного водородного электрода и хлорсеребряного электрода, опущенных в раствор HCl, записывается следующим образом:

Ст. (H⁺)| HCl | AgCl, Ag

В аналитической практике обычно используются цепи с переносом.

Цепи с переносом – гальванические цепи, в которых электроды находятся в разных растворах, между которыми существует электрический контакт. Схемы цепей с переносом записываются таким образом:

Ст (H⁺)| иссл. р-р || KCl; c(KCl) = 0,1 | AgCl, Ag

Вертикальная двойная чёрточка в схеме символизирует жидкостную границу между растворами электролитов.

Эдс гальванических цепей

ЭДС (электродвижущая сила) гальванической цепи – разность потенциалов электродов, входящих в состав цепи. ЭДС рассчитывается как разность потенциала катода и анода:

E = φ(кат.) – φ(ан.)

ЭДС может принимать только положительные значения.

Методы ионометрии

Прямая потенциометрия основана на проведении предварительной калибровки гальванической цепи. Калибровка производится следующим образом: готовится ряд растворов с точно известной концентрацией потенциалопределяющего иона; производится измерение ЭДС гальванической цепи в этих растворах; строится график зависимости E от логарифма активности потенциалопределяющего иона.

Откалиброванная гальваническая цепь используется для определения концентрации (активности) ионов в исследуемых растворах: производится измерение ЭДС гальванической цепи в исследуемом растворах; по калибровочному графику определяется значение активности иона; рассчитывается концентрация иона (используя данные по коэффициентам активности).

Потенциометрическое титрование представляет собой способ титрования при котором определение точки эквивалентности производится ионометрическим методом.

В раствор, содержащий определяемый ион погружают электроды и при постоянном перемешивании добавляют раствор титранта – вещества, взаимодействующего с определяемым ионом. В момент достижения точки эквивалентности происходит резкий скачёк потенциала индикаторного электрода, который фиксируется при помощи измерительного прибора.

Метод потенциометрического титрования находит широкое применение в аналитической практике, поскольку по сравнению с методом прямой потенциометрии он обладает рядом достоинств: существенно повышает точность определения концентрации, расширяет набор используемых ионоселективных электродов, практически сводит к нулю мешающее влияние посторонних ионов.

Методика проведения работы

С целью проверки работоспособности ионоселективного электрода в данном растворителе и в данном интервале концентраций определяемого иона, необходимо провести измерения ЭДС гальванической цепи в растворах с различной известной концентрацией определяемого иона.