Zastosowanie pomiarów
SEM ogniwa i
potencjałów elektrod
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
• dG/dT = - S
S = nF(dSEM/dT)
G = H - T S.
• -nF SEM = H - T nF(dSEM/dT)
H = nF (T(dSEM/dT) –SEM)