Электрохимия. Методические указания к занятию № 11.

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. 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, стеклянный).

4. Потенциометрия.

5. Диффузионные и мембранные потенциалы.

Рекомендуемая литература для подготовки:

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

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

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

4. Конспект лекций.

Практическая часть занятия

Лабораторная работа: Определение концентрации сильной кислоты методом потенциометрического титрования.

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.

При титровании окрашеных или мутных растворов, когда невозможно применить обычные индикаторы, этот метод является особенно удобным.

Ход работы: Прибор рН-121 включают в сеть и прогревают не менее 25 мин В стаканчик емкостью 50 мл отмеряют 10 мл анализируемого раствора HСl, измеряют рН и записывают значение его в рабочий журнал. Прибавляют из бюретки 0,1 н. NaOH к раствору кислоты в стаканчике поочередно в следующих количествах: четыре раза по 2 мл, три раза по 0,5 мл, а дальнейшее титрование проводят, добавляя по 0,2 мл щелочи. После каждого прибавления жидкость перемешивать, затем измерить рН. рН изменяется вначале медленно, вблизи эквивалентной точки - резко, а затем снова медленно. После резкого скачка величины рН прибавляют 3-4 раза по 0,5 мл щелочи каждый раз измеряя рН. 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

Записывают уравнение протекающей реакции в молекулярном и ионном виде:

____________________________________________________________________________________________________________________

На основании полученных данных строят график, откладывая на оси абсцисс число мл щелочи, а на оси ординат - значение рН. Точка эквивалентности находится на середине вертикальной части кривой. По графику находят число мл щелочи, соответствующее эквивалентной точке, 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)] =

Вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата ___________ Подпись преподавателя___________