Потенциометрический метод анализа

Электрохимические методы анализа

Вірна відповідь 2

Вірна відповідь 1

Розглянемо наступні завдання.

Задача 1. Визначити значення змінної P після виконання наступних операторів:

P:=1; j:=1; while j<6 do j:=j+1; P:=P*j;

Вірна відповідь 6

Задача 2. Визначити значення змінної P після виконання наступних операторів:

P:=1; j:=2; while j>2 do begin P:=P+j; j:=j–1 end;

Задача 3. Визначити значення змінної P після виконання наступних операторів:

P:=1; j:=6; while j>6 do j:=j–1; P:=P*j;

Вірна відповідь 6

Задача 4. Визначити значення змінної P після виконання наступних операторів:

P:=1; j:=2; repeat P:=P*j; j:=j–1 until j<=1;

Вірна відповідь 2

Задача 5. Визначити значення змінної P після виконання наступних операторів:

P:=0; K:=–2; For i:=2 to K do P:=P+i;

Вірна відповідь 0

Задача 6. Визначити значення змінної P після виконання наступних операторів:

P:=1; n:=2; For i:=2 downto n do P:=P*i;

Задача 7. Вкажіть номер рядка в якому є помилка. Поясніть свою відповідь.

{01} var k, i:integer; y:real;

{02} begin

{03} k:= 0; y:=1;

{04} for i:=–1 to cos (k) do y:=2*y; //cos(0)=1

{05} writeln(y);

{06} end.

Вірна відповідь: Помилка в рядку 04. За визначенням циклу For, у якості кінцевого значення параметру циклу не може бути використаний вираз cos (k), тому що тип його результату Extended не є порядковим

Задача 8. Вкажіть номер рядка в якому є помилка. Поясніть свою відповідь.

{01} var j, i:integer;

{02} begin

{03} j:=0;

{04} for i:=j-1 to j+4 do i:= i+1;

{05} writeln(j);

{06} end.

Вірна відповідь: Помилка в рядку 04. Забороняється змінювати параметр циклу For зсередини тіла циклу

План:

1. Потенциометрический метод анализа.

2. Вольтамперометрический метод анализа.

3. Кондуктометрический метод.

Электрохимические методы основаны на процессах, происходящих на электродах или в межэлектродном пространстве электрохимической ячейки.

При выполнении анализа используют либо функциональную зависимость тока, потенциала, электрической проводимости (сопротивления) от концентрации анализируемого раствора, либо измеряют эти параметры с целью установления конечной точки титрования определяемого вещества подходящим титрантом.

В электродах и во внешних проводниках электричество переносится электронами, они движутся от анода к катоду. В растворе электричество переносится ионами. Цепь замыкается за счет того, что ионная проводимость на поверхности электродов переходит в электронную. Измерительное устройство во внешней цепи может быть пассивное, а может быть и активное – можно контролировать и регулировать направление и глубину протекания окислительно-восстановительной реакции.

Ячейки бывают двух типов:

Гальванический элемент – это ячейка, которая работает самопроизвольно и служит источником электрической энергии, возникающей за счет протекания в ней химических реакций.

Эту же ячейку можно присоединить к внешнему источнику напряжения. В этом случае, приложив достаточное напряжение, можно изменить направление окислительно-восстановительной реакции и заставить протекать ток в противоположном направлении.

Электрохимическую ячейку, являющуюся потребителем энергии, необходимой для протекания в ней химических реакций, называют электролитической ячейкой.

Независимо от режима работы ячейки, один из электродов должен обратимо реагировать на изменение концентрации вещества (индикаторный электрод), а потенциал второго электрода должен быть устойчив, воспроизводим и не зависеть от состава раствора. Второй электрод называется электродом сравнения, это точка отсчета измеряемого параметра индикаторного электрода.

Потенциометрические методы основаны на измерении электродвижущих сил (ЭДС) электрохимической ячейки:

E = E₁ – E₂,

где E – электродвижущая сила; E₁ и E₂ – потенциалы электродов в исследуемой цепи. Электрохимическая ячейка в этом методе представляет гальванический элемент.

Измеряемый потенциал электрода Е связан с активностью и концентрацией веществ, участвующих в электродном процессе, уравнением Нернста:

,

где E⁰ – стандартный потенциал редокс-системы;

R – универсальная газовая постоянная (8,312 Дж/моль∙К);

Т – абсолютная температура, К;

F – постоянная Фарадея, равная 96500 Кл/моль;

n – число электронов, принимающих участие в электродной реакции;

a_ox, a_red – активности соответственно окисленной и восстановленной форм редокс-системы;

[ ox ], [ red ] – их молярные концентрации;

f_ox, f_red – коэффициенты активности.

Подставляя 25°С и числовые значения констант в уравнение Нернста, получаем:

Здесь следует остановиться на характерной особенности потенциометрии: в уравнение Нернста входят активности. Это особенно важно для биохимических, медико-биологических, клинических исследований.

Ионометрия позволяет определить активность свободного, как говорят медики, «ионизированного» кальция(II).

Потенциометрические методы анализа подразделяются на:

- прямую потенциометрию (ионометрию) - основаны на прямом применении уравнения Нернста для нахождения активности или концентрации участника электродной реакции по экспериментально измеренной ЭДС цепи или потенциалу соответствующего электрода

- потенциометрическое титрование - точку эквивалентности определяют по резкому изменению (скачку) потенциала вблизи точки эквивалентности.

Для проведения потенциометрического анализа обычно собирают гальванический элемент, который состоит из индикаторного электрода и электрода сравнения, которые опускают в анализируемый раствор

Индикаторным называют электрод, потенциал которого зависит от концентрации (активности) определяемого иона. Потенциал электрода сравнения должен оставаться постоянным независимо от протекания каких-либо реакций в анализируемом растворе

Электроды подсоединяют к потенциометру. Поскольку электроды имеют большое внутреннее сопротивление, (500 – 1000 мОм), то потенциометры – это сложные высокоомные вольтметры. Для измерения ЭДС применяют компенсационную схему. Большинство потенциометров рассчитаны на измерения pH, поэтому их называют pH-метр-милливольтметр.

Все электроды можно разделить на следующие группы.

I группа – электроды I-го рода (металлические) -потенциал обратимо зависит от активности собственных ионов в растворе.

Они изготавливаются из металлов Ag, Cu, Cd, Pb, образующих восстановленную форму обратимой окислительно-восстановительной полуреакции.

Например, зависимость потенциала медного электрода от активности ионов меди Cu²⁺ в соответствии с уравнением полуреакции Cu²⁺ + 2e ó Cu выражается уравнением Нернста:

Это значит, что по измеренному потенциалу медного электрода можно судить об активности ионов Cu²⁺ в растворе

Дата добавления: 2014-01-05