3. Сущность потенциометрического титрования. Типы используемых химических реакций и индикаторные электроды. Кривые потенциометрического титрования. (Решение → 4136)

Заказ №38757

3. Сущность потенциометрического титрования. Типы используемых химических реакций и индикаторные электроды. Кривые потенциометрического титрования.

Потенциометрическое титрование – одна из разновидностей метода потенциометрии. Потенциометрическим титрованием называется титриметрический метод анализа, в котором точка эквивалентности определяется по изменению в ходе титрования ЭДС гальванической цепи, включающей анализируемый раствор. Потенциометрическое титрование состоит в том, что к анализируемому раствору, в который опущены электрод определения и электрод сравнения, порциями добавляют титрант из бюретки, содержащей реагент на определяемое вещество, и после каждого добавления титранта измеряют ЭДС составленной гальванической цепи (рис. 2). Рис. 2. Потенциометрическое титрование Электрод, по потенциалу которого судят о концентрации определяемых ионов в растворе, называют индикаторным электродом. Величину потенциала индикаторного электрода определяют, сравнивая ее с величиной потенциала другого электрода, который принято называть электродом сравнения. В качестве электрода сравнения может быть применен только такой электрод, величина потенциала которого остается неизменной при изменении концентрации определяемых ионов. Обычно в качестве электрода сравнения применяют нормальный водородный электрод. Потенциал нормального водородного электрода условно приравнивают нулю, поэтому Е гальванического элемента, составленного из индикаторного электрода и нормального водородного электродасравнения, приравнивают потенциалу индикаторного электрода: при Еср = 0: На практике часто в качестве электрода сравнения с известным значением электродного потенциала пользуются не водородным, а каломельным электродом. Потенциал каломельного электрода во время работы практически не изменяется [7]. Один из электродов электрохимической ячейки называют индикаторным. Он обратимо реагирует на изменение состава анализируемого раствора, и эта реакция позволяет получить ответ на вопросы: есть определяемый компонент в растворе и, если есть, то сколько его там. Если электрод отвечает поставленному требованию, то ответом на первый вопрос послужит наличие сигнала, а ответом на второй вопрос — его интенсивность [8]. Индикаторный электрод не должен реагировать с компонентами анализируемого раствора. Поэтому для изготовления таких электродов используют инертные токопроводящие материалы (ртуть, серебро, золото, платина и др.) и различные разновидности графита. Электрод определения выбирают в зависимости от вида анализируемых ионов и типа химической реакции, протекающей при титровании. При кислотно-основном титровании рН раствора измеряется с помощью стеклянного электрода определения, чувствительного к катиону Н+ . При окислительно-восстановительном титровании применяют окислительновосстановительный платиновый электрод определения. В случае комплексометрического титрования в качестве ионоселективного электрода определения используют электрод, чувствительный к концентрации анализируемого иона, участвующего в реакции комплексообразования. Для нахождения точки эквивалентности при потенциометрическом титровании обычно строят кривую титрования. Кривой потенциометрического титрования называется график зависимости ЭДС гальванической цепи, содержащей анализируемый раствор, от объема титранта Е=f(Vтитр), а в случае кислотно-основного титрования - график зависимости рН раствора от объема титранта рН =f(Vтитр). Кривая потенциометрического титрования обычно имеет S-образную форму (рис. 3а). На этой кривой можно выделить три участка: - начальный относительно пологий участок, для которого Vтитр < Vэкв.