Питання для самоконтролю

1. Що таке ізотонічний коефіцієнт? Який фізичний зміст цієї величини? Які методи існують для визначення ізотонічного коефіцієнта?

2. В чому полягає суть кріоскопічного методу визначення ізотонічного коефіцієнту електроліту в розчині? Які переваги та недоліки даного методу порівняно з іншими?

3. Які методи кондуктометричного титрування розрізняють? В чому полягають переваги кондуктометричного титрування перед класичним титруванням?

4. Чим зумовлена висока рухливість йонів гідроксонію та гідроксилу порівняно з іншими йонами? Який механізм електричної провідності цих йонів?

5. Яка основна умова визначає можливість роздільного визначення кислот у сумішах методом кондуктометричного титрування?

Розділ 4 електрохімія

Електрохімія – це розділ фізичної хімії, в якому вивчають закономірності, пов'язані зі взаємним перетворенням хімічної та електричної форм енергії. Основним предметом електрохімії є вивчення процесів, що відбуваються на електродах при проходженні струму крізь розчини (електродні процеси). При цьому виділяють термодинаміку електродних процесів (рівновага «електрод – розчин») і кінетику електродних процесів, що вивчає закони протікання цих процесів у часі.

Електрохімічні методи аналізу (полярографія, потенціометричне та амперометричне титрування) знайшли широке застосування у медико-біологічних та фармацевтичних дослідженнях.

Потенціометрія є одним з основних і найбільш точних методів визначення величини рН, що істотно впливає на кислотно-основні рівноваги, на розчинність багатьох речовин, у тому числі і лікарських, на їх спроможність до екстракції, а також служить критерієм якості ряду груп хіміко-терапевтичних препаратів (алкалоїдів, вітамінів, антибіотиків, гормонів та ін.). Потенціометричним методом можна визначати різні властивості фармакологічно активних і лікарських речовин: активність, коефіцієнт активності, добуток розчинності, редокс-властивості, константу дисоціації (рК). Величина рК у комплексі з іншими фізико-хімічними властивостями може застосовуватися для стандартизації і контролю виробництва лікарської речовини, для препаративного виділення його з максимальним виходом, для вибору умов кількісного визначення, особливо в неводних середовищах.

Заняття №6 Тема: Електродні потенціали та електрорушійна сила гальванічних елементів. Окисно-відновні електроди. Потенціометричне визначення рН розчину.

Актуальність: Вивчення механізму виникнення електродного, мембранного та окисно-відновного потенціалів, а також їх залежності від різних факторів дає змогу зрозуміти закономірності перебігу більшості біохімічних реакцій, що відбуваються в організмі. Вимірювання біопотенціалів покладене в основу таких цінних діагностичних методів, як електрокардіографія, електроенцефалографія та ін. Вимірювання відносних електродних потенціалів (ЕРС) застосовують для визначення концентрації фізіологічно-активних йонів.

Навчальні цілі:

Знати:

• визначення поняття “електрод”, “електродний потенціал”, “ЕРС”;

• можливі механізми виникнення електродного потенціалу;

• положення основних теорій виникнення скачка потенціалу на межі розчин – електрод;

• математичний вираз рівняння Нернста для електродного потенціалу;

• класифікацію електродів;

• залежність електродного потенціалу від різних факторів;

• взаємозв’язок величини електродного потенціалу із термодинамічними характеристиками систем;

• основні індикаторні електроди та електроди порівняння, що використовують при визначенні рН;

• суть потенціометричного визначення термодинамічних характеристик електродних реакцій;

• визначення середнього коефіцієнта активності водневих йонів за допомогою кіл з електродом з водневою функцією;

• визначення константи дисоціації слабкої кислоти за допомогою кіл без переносу;

• визначення йонного добутку розчинника за допомогою кіл без переносу.

Вміти:

• пояснити механізм виникнення електродного потенціалу на межі розчин – метал;

• записати та проаналізувати математичний вираз рівняння Нернста для електродного потенціалу різних за типом електрохімічних реакцій;

• обчислити різницю потенціалів в колі із двох електродів;

• за величиною потенціалів напівреакцій встановити напрямок протікання процесу;

• підготувати рН-метр до роботи;

• приготувати стандартні буферні розчини з рН в межах 1-13;

• провести потенціометричні вимірювання та побудувати калібрувальний графік;

• визначити, користуючись графіком, рН досліджуваного об’єкту.