Потенциометрический метод определения рН растворов

Определение рН раствора этим методом сводится к установлению потенциала (е) электрода определения, погруженного в исследуемый раствор, и основано на зависимости его величины от значения рН. Величину электродного потенциала (е) электрода определения находят по ЭДС цепи, составленной из электрода сравнения (у него потенциал известен) и электрода определения. Например, составим электродную пару из хингидронного (индикаторного) и хлорсеребряного (сравнения) электродов (см. рисунок).

Характеристики элемента:

1. Схема элемента: Ag, AgCl / Cl¯ // Pt / H⁺, С₆Н₄О₂, С₆Н₄О^2-

Для определения ЭДС необходимо выяснить, какой из этих электродов будет выполнять функцию катода, а какой – анода, т. е. на каком из электродов будет проходить процесс восстановления, а где будет проходить процесс окисления. Что бы это определить, нужно сравнить величины электродных потенциалов, используемых электродов, т. к. известно, что анод имеет мѐньшую величину электродного потенциала. Воспользуемся справочными данными (25^оС):

е^о_х.г. = 0,699 В

е _х.с. = 0,201 В

Для определения электродного потенциала электрода определения воспользуемся уравнением Нернста:

е _х.г. = е^о_х.г. + 0,059 lg a _H+ = 0,699 + 0,059 lg a _H+

Из уравнения следует, что е _х.г. значительно больше, чем е _х.с., поэтому хингидронный электрод будет катодом, а хлорсеребряный – анодом.

2. Электродная реакция:

На катоде: С₆Н₄О₂ + 2Н⁺ + 2ē ↔ С₆Н₄(ОН)₂ - процесс восстановления;

На аноде: Ag - ē → Ag⁺

Ag⁺ + Cl¯↔ AgCl

Ag + Cl¯- ē ↔ AgCl – суммарная реакция – процесс окисления.

Е = е_к - е_а = е_х.г.- е_{х.с .}

Е = 0,699 + 0,059 lg a _H+ - 0,201

Е = 0,699 - 0,059 рН - 0,201

Дата добавления: 2013-12-12