Тема: Електродні потенціали та електрорушійна сила гальванічних елементів. Окисно-відновні електроди. Потенціометричне визначення рН розчину

ЗАНЯТТЯ №6

ЕЛЕКТРОХІМІЯ

Розділ 4

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 укомплексі 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.

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.

Дата добавления: 2015-05-23