окислювально-відновні, осаджувальні реакції та реакції комплексоутворення, що протікають кількісно, ??стехіометрічно і з прийнятною швидкістю.
Вибір індикаторного електрода для виконання потенціометричного титрування залежить від використовуваної реакції. Наприклад, при ацидиметрія зазвичай використовують скляний рНчувствітельний електрод, при окислювально-відновному може бути використаний інертний платиновий електрод, при комплексонометричному - електрод, чутливий по відношенню до іонів визначається металу і т.д. В основі потенціометричних вимірювань лежить залежність рівноважного потенціалу електрода від активності (концентрації) визначається іона практично за відсутності струму між індикаторним електродом і електродом порівняння (гальванічний елемент), зануреними в аналізований розчин, при замиканні гальванічної ланцюга.
Вимірюється напруга, таким чином, дорівнює:
E = E інд - E ср
Виникнення електродного потенціалу пов'язане з електродним процесом на кордоні індикаторний електрод - розчин, що містить окислювально-відновну пару:
Ox + п е Red,
або відновлену форму оборотної окислювально-відновної системи
Мn + + п е M 0
При встановленні динамічної рівноваги електрод набуває рівноважний потенціал. Реакції, що протікають на межі розділу електрод-розчин, називаються потенціалопределяющего, а іони Ox, Red - потенціалопределяющего іонами. Потенціал індикаторного електрода залежить від активності потенциалопределяющих іонів по рівнянню Нернста:
Е ? - електродний потенціал, В.
потенціометри застосовують як для безпосереднього визначення концентрації (активності) речовини, що знаходиться в розчині ( прямої потенціометрії ), так і для визначення точки еквівалентності при титруванні (потенціометричне титрування), вимірюючи потенціал індикаторного електрода в залежності від доданого титранту.
У потенциометрическом титруванні вимірюють потенціал індикаторного електрода для відстежування зміни концентрації визначуваного іона в процесі хімічної реакції між визначуваною іоном і відповідним реагентом (титрантом).
Апаратура для потенціометричного титрування аналогічна, що і для прямої потенціометрії (рис.2). У схему потенціометричних вимірювань входять індикаторний електрод, електрод порівняння і потенціал-вимірює прилад.
Малюнок 2. Установка для потенціометричного титрування
У ході титрування вимірюють і записують ЕРС комірки після додавання кожної порції титранту. На початку титрант додають невеликими порціями, при наближенні до кінцевої точки (різка зміна потенціалу при додаванні невеликої порції реагенту) порції зменшують.
Для визначення кінцевої точки потенціометричного титрування можна використовувати різні способи.
4. Криві потенціометричного титрування
Крива потенціометричного титрування - графічне зображення зміни ЕДС електрохімічної комірки залежно від обсягу доданого титранту.
Криві потенціометричного титрування будують в різних координатах:
криві титрування в координатах E - V (T) (іноді такі криві називають інтегральними кривими титрування);
диференціальні криві титрування - в координатах
криві титрування за методом Грана - в координатах:
де E - ЕРС потенциометрической осередки, V і V (T) - обсяг доданого титранту,? E - зміна потенціалу, відповідне додатку? V титранту.
На малюнку 3 і малюнку 4 приведені схематично різні типи кривих потенціометричного титрування. За побудованим кривим титрування визначають обсяг титранту в точці еквівалентності V (TЕ), як показано на малюнку. 3 і малюнку 4.
Обсяг титранту V (TЕ), доданого у ПЕ, можна визначити не тільки графічно, але й розрахунковим шляхом за формулою:
де V1 - обсяг доданого титранту, що відповідає останньому вимірюванню до ТЕ, V2 - обсяг доданого титранту, відповідний першому вимірюванню після ТЕ
- Звичайна крива потенціометричного титрування
На малюнку 3 а представлена ??крива титрування хлороводородной кислоти (HCl) гідроксидом натрію (NaOH). Вона майже точно відтворює теоретичну криву титрування сильної кислоти сильною основою. Як видно...
