Выбор системы электродов для проведения анализа, Выбор индикаторных электродов для химических реакций разного типа - Электрохимические методы анализа

В каждом конкретном случае проведения анализа с использованием метода потенциометрии химик-аналитик должен обоснованно выбрать электродную систему.

Индикаторный электрод выбирается в соответствии с требованиями к нему и в зависимости от:

    § типа химической реакции; § природы определяемых ионов.

Электрод сравнения выбирается в соответствии с требованиями к нему. В аналитической химии чаще всего в такой роли используют Хлоридсеребряный электрод. Он выпускается серийно, входит в комплект к прибору и представляет собой электрод II рода. Основные сведения о нем приведены в табл.2.

Таблица 2 Основные сведения о хлоридсеребряном эдектроде

Схема электрода:

Ag, AgCl / KCl (нас.)

Электродная реакция:

AgCl + з = AgO +Cl-

Уравнение Нернста:
Выбор индикаторных электродов для химических реакций разного типа

1. Кислотно-основное титрование, определение рН раствора.

В этом случае индикаторный электрод должен реагировать на активность ионов Н+ (или величину рН раствора). К таким электродам относится, Например, стеклянный электрод.

2. Окислительно-восстановительное титрование, определение потенциала раствора.

В этом случае в качестве индикаторных используют металлические инертные электроды. Они выполняют роль переносчиков электронов. Например, при титровании раствора Со2+ раствором K3[Fe(CN)6] протекает реакция:

Индикаторным электродом является инертный платиновый электрод. Его потенциал До т. э. определяется наличием пары Co3+/Co2+, т. к. в растворе имеется еще неоттитрованный Co2+ и образовавшийся продукт реакции - Co3+. Следовательно, уравнение Нернста для платинового электрода до т. э. запишется в виде

После т. э. в растворе образуется новая окислительно-восстановительная пара - - за счет наличия продукта реакции и появления избытка титранта. Теперь она определяет потенциал платинового электрода:

3. Осадительное титрование.

В этом случае в качестве индикаторных используют электроды, обратимые к определяемому иону или к титранту:

    § электроды I рода; § электроды II рода; § ИСЭ.

Например, для титрования ионов Cl - раствором AgNO3 можно взять серебряный электрод Ag/Ag+ (электрод I рода, реагирует на активность ионов титранта Ag+) или хлоридсеребряный электрод Ag, AgCl / KCl (электрод II рода, реагирует на активность определяемых ионов Cl-).

Кроме того, при проведении осадительного титрования можно воспользоваться инертным платиновым электродом, если искусственно создать в растворе окислительно-восстановительную пару. Например, при титровании раствора Zn2+ раствором K4[Fe(CN)6] протекает реакция осаждения:

В ходе которой ни один элемент не меняет степени окисления, т. е. ни одной окислительно-восстановительной пары в растворе нет и платиновый электрод использовать невозможно. Но если добавить в раствор до начала титрования немного K3[Fe(CN)6], то в нем появляется Пара . При титровании концентрация одного из компонентов (K3[Fe(CN)6]) остается постоянной, а концентрация другого компонента (K4[Fe(CN)6]) меняется. Следовательно, меняется отношение их концентраций и потенциал платинового электрода тоже будет меняться.

4. Комплексометрическое титрование.

В этом случае в качестве индикаторных используют электроды, обратимые к определяемому иону:

    § электроды I рода; § ИСЭ.

Кроме того, так же, как и при проведении осадительного титрования, можно воспользоваться инертным платиновым электродом, если искусственно создать в растворе окислительно-восстановительную пару. Например, при титровании ионов Fe3+ раствором комплексона III в раствор вводят немного Fe2+ и берут платиновый электрод.

Похожие статьи




Выбор системы электродов для проведения анализа, Выбор индикаторных электродов для химических реакций разного типа - Электрохимические методы анализа

Предыдущая | Следующая