Zastosowanie pomiarów

SEM ogniwa i

potencjałów elektrod

Wyznaczanie pH

środowiska

a. Elektroda wodorowa i

kalomelowa

• Schemat ogniwa:
Pt|H

2 (g)

(1 atm)|H

+

||Cl

-

|Hg

2

Cl

2

,Hg

Reakcje:
Anoda
H

2

-2 e 2 H

+

Katoda
Hg

2

Cl

2

+2e 2 Hg + 2 Cl

-

b. Obliczenie pH

• SEM = E

NEK

– E

H+/H2

• E

H+/H2

= 0,059 log [H

+

]

• pH = - log [H

+

]

• E

H+/H2

= - 0,059 pH

• SEM = E

NEK

+ 0,059 pH

059

,

0

NEK

E

SEM

pH





Wyznaczanie pH

środowiska

a. Elektroda szklana i

kalomelowa

• Schemat ogniwa:

• Hg,Hg

2

Cl

2

|Cl

-

(nas)|

roztw. badany|szkło|HCl|

AgCl,Ag

• SEM=E

cl-/Ag,AgCl

+ E

m

– E

D

– E

NEK

• E

m

= f([H

+

])=const+RT/F ln[H

+

]

• SEM = E

o

+ 0,059 log [H

+

] – E

NEK

• SEM = E

o

- 0,059 pH – E

NEK

• SEM

x

= E

o

- 0,059 pH

x

– E

NEK

• SEM

wz

= E

o

- 0,059 pH

wz

– E

NEK

059

,

0

x

wz

wz

x

SEM

SEM

pH

pH







Miareczkowanie

potencjometryczne

• a. Miareczkowa akali i

acidymetryczne

• b. Miareczkowanie red-ox
• c. Miareczkowanie strąceniowe
• d. Miareczkowanie

kompleksometryczne

Wyznaczanie pK

a

słabego

kwasu

metodą miareczkowania

potencjometrycznego

0

2

4

6

8

10

12

0

5

10

15

20

25

V [cm

3

]

p

H

V

PR

1/2 V

PR

pH=pK

a

1/2

1/2

Wyznaczanie pK

a

słabego

kwasu

metodą miareczkowania

potencjometrycznego

• pK

a

= - log K

a

.

• [A

-

] =  c

• [HA] = (1 - ) c

• jest to równanie linii prostej typu
• y= ax + b, w którym y = pH i

[HA]

]

[A

log

pK

pH

a







[HA]

]

[A

log

pK

pH

a







α

α

1

log

x









-

1

log

pK

pH

a





Wyznaczanie pK

a

słabego

kwasu

metodą miareczkowania

potencjometrycznego

i

V

i

pH

(y)

= V

i

/V

PR

(1-)/ log (1-)/

(x)

1 0,5 3,24 0,02941

33

1,5185

2 1,0 3,31 0,05882

16

1,2054

3 1,5 3,44 0,08823 10,333

1,042

.

.

.

.

.

.

n 20 12,88 1,1764

-0,15

?

Metodą najmniejszych kwadratów oblicza się prostą

pH=f(log(1-)/ 

Wyznaczanie pK

a

słabego

kwasu

metodą miareczkowania

potencjometrycznego

pH

pKa

1 0 -1
log (1-)/

Wyznaczanie stałej

równowagi reakcji

chemicznej

 G

o

= - RT ln K

• G

o

= -nF(E

okat.

– E

oanod

)

=

-nFSEM

o

• -nFSEM

o

= - RT ln K

RT

nFSEM

o

e

K 

Termodynamika reakcji

eletrochemicznych

 G = - n F SEM
• dG/dT = - S
 S = nF(dSEM/dT)
 G = H - T S.
• -nF SEM = H - T nF(dSEM/dT)
 H = nF (T(dSEM/dT) –SEM)