Picture5

84

Początkowe przewodnictwo tego roztworu ma wysoką wartość ze względu na obecność jonów H⁺, po czym w miarę dodawania mocnej zasady przewodnictwo maleje, co związane jest z usuwaniem jonów H⁺ przez wprowadzone jony OH' i zastępowaniem ich przez mniej ruchliwe jony Na⁺. W punkcie równoważnikowym (przy całkowitym zobojętnieniu HC1) przewodnictwo osiąga najniższą wartość, po czym ponownie wzrasta, w miarę dodawania zasady. Spadek przewodności w funkcji objętości dodawanej zasady NaOH w czasie zobojętniania X = /(^on), zachodzi gwałtowniej niż wzrost wartości X po zobojętnieniu. Zmiany tego parametru w roztworach rozcieńczonych mają charakter liniowy, a punkt końcowy miareczkowania PK wyznacza się z przecięcia się krzywych spadku i wzrostu przewodnictwa mierzonego roztworu.

84

Rys. 2. Zmiany przewodnictwa w czasie miareczkowania mocnego kwasu mianowanym roztworem NaOH Źródło: |6|.

Rys. 3. Zmiany przewodnictwa w czasie miareczkowania słabego kwasu mianowanym roztworem NH₄OH Źródło: |6|.

Rys. 4. Zmiany przewodnictwa w czasie miareczkowania mocnego kwasu mianowanym roztworem Na₄OH Źródło: (6|.

Rys. 5. Zmiany przewodnictwa w czasie miareczkowania słabego kwasu mianowanym roztworem NaOH

Źródło: (6|.

Miareczkowanie słabego kwasu słabą zasadą (rys. 3), np. kwasu octowego CHjCOOH mianowanym roztworem zasady NH₄OH, opiera się na reakcji:

CH3COOH + NH₄OH — CH₃COO- + NHj + H₂0.

Wzrost przewodnictwa związany jest z obecnością w roztworze jonów powstającej soli, całkowicie zdysocjowanej. Po przekroczeniu punktu równoważnikowego dodawana do roztworu słaba zasada nie wpływa na dalszy wzrost tego parametru.

Miareczkowanie mocnego kwasu słabą zasadą (rys. 4), np. kwasu solnego HCI mianowanym roztworem zasady NH₄OH, opiera się na reakcji:

h⁺ + a- + nh₄oh — NHj + a- + h₂o .

W czasie miareczkowania następuje spadek przewodnictwa, spowodowany zastępowaniem jonów H⁺ przez mniej ruchliwe jony NH+. Po przekroczeniu punktu równoważnikowego dodawana do roztworu słaba zasada powoduje w niewielkim stopniu wzrost przewodnictwa analizowanego roztworu.

Miareczkowanie słabego kwasu mocną zasadą (rys. 5), np. kwasu octowego CH,COOH mianowanym roztworem zasady NaOH, przebiega zgodnie z reakcją:

CH₃COOH + Na⁺ + OH- — CH3COO- + NtC + H,0.

W czasie miareczkowania następuje niewielki wzrost przewodnictwa do momentu osiągnięcia punktu równoważnikowego, spowodowany pojawieniem się w roztworze jonów octanowych. Po całkowitym zobojętnieniu dalszy wzrost przewodnictwa wynika z obecności bardziej ruchliwych jonów wodorotlenowych.

3.3.3. Potencjometria

Potencjometria jest metodą elektroanalityczną, w której wykorzystuje się zależność stężenia badanego roztworu (jonu) od wartości mierzonego potencjału. Dokonuje się tu pomiaru siły elektromotorycznej SEM ogniwa złożonego z dwóch elektrod zanurzonych w roztworze, elektrody odniesienia (wzorcowej) oraz elektrody wskaźnikowej (pomiarowej). SEM ogniwa stanowi różnica potencjałów między elektrodami. Potencjał elektrody odniesienia ma stałą wartość, natomiast potencjał elektrody wskaźnikowej zależy od stężenia oznaczanego jonu. Obie elektrody zanurzone są w badanym roztworze. Elektrody tworzące ogniwo połączone są kluczem elektrolitycznym, który zamyka obwód elektryczny i umożliwia przepływ prądu. Znając SEM i potencjał elektrody wzorcowej, można obliczyć potencjał elektrody wskaźnikowej z równania: