Потенциометрия

Потенциометрия – это электрохимический метод анализа, основанный на измерении ЭДС гальванического элемента, составленного из двух электродов, один из которых, называемый стандартным, имеет постоянный потенциал, а у второго электрода – измерительного, потенциал изменяется в зависимости от концентрации анализируемого иона (например, Н+). Таким образом ЭДС гальванического элемента зависит только от концентрации анализируемого иона. При рН-метрии шкала сразу отградуирована в единицах рН.

Для определения величины рН обычно используют в качестве стандартного (вспомогательного) электрода – хлор-серебряный электрод, а в качестве измерительного – стеклянный электрод.

Потенциометрическое титрование – это титриметрический метод анализа, в котором точка эквивалентности определяется с помощью прибора, по изменению (в ходе титрования) ЭДС гальванической цепи, содержащей анализируемый раствор.

При потенциометрическом титровании оба электрода погружены в титруемый раствор. Изменение концентрации анализируемого иона сопровождается изменением потенциала измерительного электрода. около точки эквивалентности происходит скачок потенциала, который фиксируется прибором. Следовательно, измерительный электрод служит индикатором титрования и называется также индикаторным.

Лабораторная работа «Потенциометрическое титрование»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Определить точную концентрацию раствора соляной кислоты методом потенциометрического титрования стандартным раствором щелочи.

2. Построить интегральную и дифференциальную кривые титрования.

3. По кривым титрования определить эквивалентный объём щёлочи и рассчитать концентрацию кислоты в растворе.

Определение концентрации кислоты в растворе потенциометрическим титрованием основано на титровании раствора кислоты стандартным раствором щелочи и определении изменения рН раствора в процессе титрования. При этом протекает реакция:

Н⁺ + ОН^-  Н₂О (для сильной кислоты)

СН₃СООН + ОН^-  СН₃СОО^- + Н₂О (для слабой кислоты)

Порядок работы

1. В стакан для титрования отмерьте мерной пипеткой 20 мл исследуемого раствора кислоты.

2. Поставьте стакан на столик датчика и погрузите в раствор электроды на глубину не менее, чем на 2 см.

3. Подготовьте к работе бюретку по всем правилам, заполнив ее стандартным раствором щелочи. Установите носик бюретки таким образом, чтобы он был направлен в стакан, не касаясь электродов и раствора.

4. Измерьте значение рН исходного раствора с помощью прибора. Для этого

а). Включите прибор, нажав клавишу «ВКЛ». Войдите в режим «рН-метр-иономер».

б) Нажмите клавишу «ТК» Появится надпись «ввод температуры (ручной хх.х или автомат). Кнопками◄► установите «Ручной».

в) Нажмите клавишу «ИЗМ», а затем «ТК». Для возврата в прежний режим, нажать кнопку «ОТМ».

г).При дальнейшем измерении пользоваться только кнопками «ИЗМ» и «ТК».

5.Добавляйте из бюретки титрант порциями по 0,2 мл. После каждого добавления титранта раствор в стаканчики перемешивайте, осторожно двигая стакан вокруг электрода. Снимите показания прибора и запишите значение рН в таблицу.

В процессе титрования вначале изменение рН происходит медленно, потом наступает резкое изменение рН (скачок рН), которое снова сменяется плавным изменением рН. После того, как изменение рН снова стало замедленным, титрование заканчите (еще 3 – 4 измерения).

По окончании титрования электроды промыть дистиллированной водой и погрузить в раствор хлорида калия, нажать клавишу «ОТКЛ».