WYBRANE TECHNIKI ELEKTROANALITYCZNE seminarium dr inż. Piotr Konieczka, mgr inż. Agnieszka Kuczyńska Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska Techniki elektroanalityczne: 1.pomiar wielkości elektrycznej Y; Y=f(a) 2.ważne miejsce w analizie chemicznej 3.niskie koszty aparatury 4.wygoda pomiaru zmiennych elektrycznych 5.wysoka czułość, dokładność i precyzja 6.łatwość automatyzacji i komputeryzacji Techniki elektroanalityczne -podział: 1. potencjometryczne - potencjał elektrody = f(a) a. bezpośrednie b. miareczkowanie 2. elektrolityczne - wydzielanie składnika na elektrodzie a. elektrograwimetria b. elektroliza wewnętrzna 3. kulometryczne - pomiar ładunku do utleniana lub redukcji a. analitu - kulometria bezpośrednia b. titranta - miareczkowanie poza tym podział na: a. potencjostatyczne b. amperostatyczne Techniki elektroanalityczne -podział: 4. woltamperostatyczne - I = f(E, ewentualnie t) a. polarografia b. woltamperometria inwersyjna c. amperometria 5. konduktometryczne - przewodnictwo, pojemność a. konduktometria b. miareczkowanie konduktometryczne c. miareczkowanie oscylometryczne Techniki elektroanalityczne: " potencjometria " konduktometria " kulometria Potencjometria Jest to technika analityczna wykorzystująca zależność stężenia (a właściwie aktywności) jonu od wartości zmierzonego potencjału siły elektromotorycznej. Zależność ta opisywana jest równaniem Nernsta: autl R "T o E = E + " ln n " F ared Potencjometria Każdy pomiar potecjometryczny - pomiar siły elektromotorycznej za pomocą ogniwa zbudowanego z dwóch elektrod: 1. Elektrody pomiarowej - potencjał zależy od stężenia (aktywności) oznaczanego jonu; 2. Elektrody odniesienia - możliwie stały, łatwo odtwarzalny potencjał; prosta konstrukcja; Potencjometria Podział elektrod 1. elektrody pierwszego rodzaju - odwracalne względem kationu i względem anionu - np.: srebrowa Ag|Ag+, 2. elektrody drugiego rodzaju - odwracalne względem wspólnego anionu - np.: kalomelowa Hg|Hg2Cl2(s)|KCl, chlorosrebrowa Ag|AgCl(s)|KCl, 3. elektrody trzeciego rodzaju - odwracalne względem wspólnego kationu np.: Pb|PbCO3|CaCO3|Ca2+, 4. elektrody redox np.: chinhydrynowa, 5. elektrody membranowe np.: elektrody jonoselektywne, elektroda szklana. Potencjometria elektrody pierwszego rodzaju - odwracalne względem kationu i względem anionu metaliczna Me(s ) Me(z + e- e- aq ) [Me(z + ] aq) Me(z + + z e Me(s ) aq ) Me Potencjometria elektrody pierwszego rodzaju - odwracalne względem kationu i względem anionu gazowa - wodorowa H2, p=1013 hPa + (Pt )H H 2 (aq ) [ ] H(+ aq) 1 mol/dm3 + H 2H + 2e 2(g ) (aq ) Pt Potencjometria elektrody pierwszego rodzaju - odwracalne względem kationu i względem anionu gazowa - np. chlorkowa X2, p=1013 hPa - (Pt )X X 2 (aq ) - [ ] X (aq) 1 mol/dm3 - X + 2e 2X 2(g ) (aq ) Pt Potencjometria elektrody drugiego rodzaju - odwracalne względem wspólnego anionu - Me(s ) MeX X e- (aq ) e- - e- [ ] X (aq ) - MeX + e Me(s ) + X (aq ) MeX Me Potencjometria elektrody trzeciego rodzaju - odwracalne względem wspólnego kationu e- Me(s ) MeX Me( 2)X Me( 2)(z + aq ) e- e- e- [ ] Me(2)(z + aq ) Me MeX Me(2)X Potencjometria elektrody redox Me(s ) Utl1(aq ),Red1(aq ) e- e- Utl1(aq) Red1(aq) Utl1(aq ) + z e Red1(aq ) Me Potencjometria Elektrody jonoselektywne Potencjometria Elektrody jonoselektywne Potencjometria Techniki analityczne z zastosowaniem elektrod jonoselektywnych. Istnieje wiele metod wzorcowania i obliczeń, które można stosować podczas prac z elektrodami jonoselektywnymi. Do najważniejszych z nich należą: " potencjometria bezpośrednia; " metoda jednokrotnego dodatku wzorca; " metoda dwukrotnego dodatku wzorca; " metoda ekstrapolacyjna Grana; " metoda roztworów ograniczających; " miareczkowanie potencjometryczne; Potencjometria Potencjometria bezpośrednia Metoda polega na odczycie wartości stężenia badanych jonów bezpośrednio z krzywej wzorcowej. Oznaczanie za pomocą liniowej stężeniowej krzywej wzorcowej, wykorzystujące rozcieńczenie odpowiednim roztworem kondycjonującym, obejmuje duży dynamiczny zakres stężeń (zazwyczaj od 4 do 6 rzędów wielkości) z niezmienną względną dokładnością. Metoda jest prosta w wykonaniu i całkowicie umożliwia, w nieobecności zakłóceń pierwszego rodzaju, oznaczanie z błędem około ą 2 % dla jonów jednowartościowych i ą 4 % dla jonów dwuwartościowych. Potencjometria Metoda jednokrotnego dodatku wzorca Podstawą tej metody jest wnioskowanie o początkowym stężeniu oznaczanego jonu w odmierzonej ilości roztworu próbki na podstawie zmian SEM po dodaniu równie dokładnie odmierzonej ilości roztworu wzorcowego tego jonu. W opracowaniu wzoru obliczeniowego wychodzi się z empirycznej postaci równania Nernsta: o E = E ą S " log(c " f ) 1 x x gdzie: cx - nieznane stężenie oznaczanego jonu w próbce; fx - współczynnik aktywności oznaczanego jonu w próbce; Potencjometria Po dodaniu określonej ilości roztworu wzorcowego i wzroście stężenia oznaczanego jonu o "c SEM ogniwa wyniesie: o * E = E ą S " log[(c + "c ) " f ] 2 x x Jeżeli ilość dodanego roztworu wzorcowego, a tym samym "c, będzie na tyle mała aby nie spowodować większej zmiany całkowitej siły jonowej badanego roztworu to wówczas fx = fx*. W praktyce stężenie roztworu wzorcowego oznaczanych jonów dobiera się tak, aby nastąpiła zmiana SEM o około 30 mV (w przypadku gdy w wyniku reakcji elektrodowej wymieniany jest 1 elektron). o Oprócz tego E pozostaje stałe i znosi się przy tworzeniu różnicy E1 - E2. Otrzymuje się następujące równanie z jedną niewiadomą: # ś# c + "c ś# ź# "E = E - E = S " logś# x 1 2 ź# c # x # Potencjometria Po uwzględnieniu dodanej objętości Vw (efekt rozcieńczenia) roztworu wzorcowego o stężeniu cw do objętości Vp roztworu próbki otrzymuje się ostateczny wzór: cw "Vw c = x (V +Vw ) " 10"E / S -V p p W metodzie tej niezbędna jest znajomość nachylenia charakterystyki elektrody S. Uzyskuje się ją przed rozpoczęciem serii pomiarów ze stężeniowej krzywej wzorcowej. Dokładność tej metody wynosi około 2%. Potencjometria Metoda dwukrotnego dodatku wzorca Do wyprowadzenia wzoru obliczeniowego wychodzi się ponownie z równania Nernsta. Po zanurzeniu pomiarowej elektrody jonoselektywnej i elektrody odniesienia w roztworze próbki o nieznanym stężeniu cx oznaczanego składnika SEM ogniwa można opisać następującym równaniem: o E = E ą S " logc 1 x Następnie do roztworu próbki dodaje się dokładnie odmierzoną ilość roztworu wzorcowego oznaczanego jonu. Przez zwiększenie stężenia roztworu badanego o "c zmienia się SEM ogniwa pomiarowego i otrzymujemy: o E = E ą S " log(c + "c ) 2 x Potencjometria Następnie wprowadza się taką samą ilość oznaczanego jonu do roztworu próbki. SEM ogniwa pomiarowego można opisać równaniem: o E = E ą S " log(c + 2"c ) 3 x gdy Eo= const, wtedy dla obu wywołanych zmian SEM otrzymuje się: # ś# c + "c ś# ź# "E = E - E = S " logś# x 1 1 2 ź# c # x # # ś# c + 2"c ś# ź# "E = E - E = S " logś# x 2 1 3 ź# c # x # Potencjometria Po podzieleniu "E2 przez "E1 uzyskuje się: # ś# c + 2"c ś# ź# logś# x ź# c "E # x # 2 = "E # ś# c + "c 1 ś# ź# logś# x ź# c # x # W równaniu skraca się stały czynnik S. Równocześnie uzyskuje się teraz w jednym równaniu z jedną niewiadomą potrzebne powiązanie zmiany SEM z odpowiadającą jej zmianą stężenia. Ponieważ rozwiązanie tego równania względem cx jest skomplikowane, w celu wyznaczenia wartości cx stosuje się metodę graficzną wykorzystującą podstawy teoretyczne metody ekstrapolacyjnej Grana. Potencjometria Naturalnie w metodzie tej, ze względu na dwukrotne dodawanie wzorca, trzeba szczególnie przestrzegać wymienionych już przy zwykłej metodzie środków ostrożności (stała siła jonowa). Ponieważ nachylenie charakterystyki elektrody wywzorcowane jest w obrębie względnie wąskiego zakresu stężeń (2"c), metodę tę można stosować również w zakresie, w którym charakterystyka jest zakrzywiona. Stanowi to zaletę przy wykonywaniu prac w pobliżu granicy wykrywalności. Potencjometria Metoda ekstrapolacyjna Grana Gran podał sposób określania stężenia oznaczanych jonów, wyrażonych jako objętość dodawanego wzorca, przez ekstrapolację zlinearyzowanej krzywej wzorcowej. Metoda Grana wywodzi się stąd, że otrzymuje się liniową krzywą wzorcową, gdy na osi rzędnych nanosi się wyrażenie (Vp+Vw)10"E/S, a na osi odciętych objętość dodawanego wzorca. Ponieważ jon, który ma być oznaczany jest wykazywany przez elektrodę, a także dodawany w roztworze wzorcowym, mamy tu do czynienia z metodą wielokrotnego dodatku wzorca. Ilość dodanego roztworu wzorcowego dobiera się tak, aby nastąpiła zmiana SEM o około 7 mV przy pojedynczym dodatku. Dzięki większej liczbie punktów pomiarowych (około 10) i ekstrapolacji można osiągnąć dużą dokładność. Potencjometria Na podstawie uzyskanych wyników sporządza się wykres w celu wyznaczenia stężenia oznaczanego jonu. Objętość roztworu wzorcowego Potencjometria Ponieważ wyznaczone w ten sposób stężenie oznaczanego jonu wyrażone jest jako objętość dodawanego wzorca (Vx), przeliczamy ją na jednostki stężenia według zależności: cw "Vx c = x Vp gdzie: cx - stężenie oznaczanego jonu w próbce; cw - stężenie dodawanego wzorca; Vp - początkowa objętość roztworu próbki; Vx - objętość dodawanego wzorca odczytana z wykresu. Uzyskany wynik (cx) zależy od kąta nachylenia wykreślonej prostej. Teoretycznie prosta ta powinna przecinać oś rzędnych w punkcie Vp. Zaobserwowano, że nawet minimalne różnice w wartości wyrazu wolnego (w równaniu opisującym uzyskaną prostą) a wartością Vp wpływają w istotny sposób na dokładność oznaczenia tą metodą. Potencjometria Metoda roztworów ograniczających Metoda ta polega na wyborze dwóch roztworów ograniczających, które muszą spełniać następujący warunek: sygnał dla próbki musi się "znajdować" pomiędzy sygnałami dla wzorców. Stężenie oznaczanego jonu wyznaczamy na podstawie zależności: E - E log(cwz 1)- log(c ) wz 1 p p = E - E log(cwz 1)- log(cwz 2 ) wz 1 wz 2 gdzie: Ewz1 - potencjał dla roztworu ograniczającego 1; Ewz2 - potencjał dla roztworu ograniczającego 2; Ep - potencjał dla roztworu próbki; cwz1 - stężenie w roztworze ograniczającym 1; cwz2 - stężenie w roztworze ograniczającym 2; cp - stężenie w próbce. Metoda roztworów ograniczających Potencjometria 160 Ew1 140 Ep 120 Ew2 100 80 60 40 20 0 11,522,533,5 ln(Cp) ln(Cw1) ln(Cw2) 160 160 160 160 Potencjometria Ew1 Ew1 Ew1 Ew1 140 140 140 140 Ep Ep Ep Ep 120 120 120 120 Ew2 100 Ew2 100 Ew2 100 Ew2 100 Metoda roztworów ograniczających 80 80 80 80 60 60 60 60 40 40 40 40 Wynik oblicza się po 20 20 20 20 0 0 0 0 przekształceniu zależności: 11,522,533,5 11,522,533,5 11,522,533,5 11,522,533,5 ln(Cp) ln(Cp) ln(Cp) ln(Cp) ln(Cp) ln(Cp) ln(Cw2) ln(Cw1) ln(Cw2) ln(Cw1) ln(Cw2) ln(Cw1) ln(Cw2) ln(Cw1) ln(Cw2) ln(Cw1) ln(Cw2) ln(Cw1) E - E ln(Cw 1)- ln(C ) w 1 p p (ln(Cw 1)- ln(Cw 2 ))"(Ew 1 - E ) p = ln(C )= ln(Cw 1)- p Ew 1 - Ew 2 E - E ln(Cw 1)- ln(Cw 2 ) w 1 w 2 lub (ln(Cw 1)- ln(Cw 2 ))"(E -Ew 2) E - E ln(C )- ln(Cw 2 ) p p w 2 p ln(C )= ln(Cw 2 )+ = p Ew 1 -Ew 2 E - E ln(Cw 1)- ln(Cw 2 ) w 1 w 2 Wynik końcowy jest tym dokładniejszy, im różnica stężeń analitu w próbkach wzorcowych jest mniejsza. Potencjometria Miareczkowanie potencjometryczne Pomiar różnicy potencjałów między elektrodą wskaznikową i elektrodą odniesienia po dodaniu każdej porcji titranta. Elektroda wskaznikowa - czuła na zmianę stężenia jonu oznaczanego, jon titranta lub jon reagenta. Wyznaczanie PK: - metoda środkowej - metoda pierwszej pochodnej - metoda drugiej pochodnej - metoda Hahna Potencjometria Miareczkowanie potencjometryczne Charakterystyka - duża szybkość - mała dokładność - brak wskazników PK - prostota wykonania - łatwość automatyzacji Potencjometria Przykład Oznaczano stężenie fluorków w moczu stosując metodę potencjometryczną z wykorzystaniem fluorkowej elektrody jonoselektywnej. Pomiar wykonano stosując 4 techniki analizy ilościowej: - potencjometrię bezpośrednią; -metodę roztworów ograniczających; -metodę dodatku wzorca; -metodę ekstrapolacyjną Grana. Przygotowanie próbki: Do 20 cm3 próbki moczu dodano 20 cm3 roztworu buforu TISAB. Potencjometria Metoda krzywej wzorcowej. Sporządzono 9 roztworów wzorcowych, w których dokonano pomiarów potencjału (do roztworów wzorcowych dodawano roztworu TISAB, a stężenia podano po uwzględnieniu rozcieńczenia 1:1). Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli: stężenie F- potencjał [moldm-3] [mV] 510-7 80,7 110-6 77,5 2,510-6 76,7 510-6 64,7 110-5 49,9 2,510-5 25,2 510-5 7,0 510-4 -51,8 510-3 -108,0 Potencjometria Dla tak uzyskanych wyników pomiarów sporządzono wykres zależności E=f(log c): -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 Z krzywej wzorcowej wyznaczono -7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 log (c) parametry badanej elektrody: nachylenie charakterystyki (S): 58,46 mV zakres liniowy stężeń: 510-6-510-2 mol/dm3 potencjał [mV] Potencjometria Dla badanej próbki moczu uzyskano wartość potencjału Ep = 2,3 mV. Odczytana dla tej wartości potencjału wartość log(c) wynosi -4,21; stąd zaś obliczona wartość stężenia F- w badanym roztworze liczymy..... 6,1710-5 mol/dm3 co po uwzględnieniu rozcieńczenia próbki moczu da wartość stężenia jonu F- w moczu równą liczymy..... 1,2310-4 mol/dm3, czyli 2,34 mg/dm3 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 nachylenie charakterystyki (S): 58,46 mV 100.00 zakres liniowy stężeń: 510-6-510-2 mol/dm3 -7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 log (c) potencjał [mV] Potencjometria Metoda roztworów ograniczających Sygnał dla próbki jest sygnałem pomiędzy roztworami o stężeniach: c1 = 510-5 mol/dm3 E1 = 7,0 mV log c1 = -4,3 c2 = 510-4 mol/dm3 E2 = -51,8 mV log c2 = -3,3 stężenie w próbce obliczamy ze wzoru: E - E 1 p logc1 - logc = (logc1 - logc ) p 2 E - E 1 2 gdzie Ep = 2,3 mV liczymy..... obliczamy stąd wartość logcp = -4,22 stąd zaś obliczona wartość stężenia F- w badanym roztworze liczymy..... 6,0310-5 mol/dm3 co po uwzględnieniu rozcieńczenia próbki moczu da wartość stężenia jonu F- w moczu równą: liczymy..... 1,2010-4 mol/dm3, czyli 2,29 mg/dm3 Potencjometria Metoda dodatku wzorca Dokonano pomiaru potencjału w próbce Ep1 = 2,3 mV; następnie do próbki dodano 0,5 cm3 roztworu fluorków o stężeniu 0,010 mol/dm3 i zmierzono ponownie wartość potencjału Ep2 = -26,3 mV. Stężenie w próbce obliczono rozwiązując następujący układ równań: o Ep1 = E - Slog cp o Ep2 = E - Slog ((40cp+0,5cwz)/(40+0,5)) gdzie: S - nachylenie charakterystyki elektrody = 58,46 mV liczymy..... Potencjometria odejmując równania stronami otrzymujemy: Ep1 - Ep2 = S log((40cp+0,5cwz)/(40,5cp) (2,3 -(-26,3))/58,46 = log((40cp+0,50,01)/(40,5cp)) stąd po rozwiązaniu względem cp otrzymujemy liczymy..... cp= 5,8910-5 mol/dm3 co po uwzględnieniu rozcieńczenia próbki moczu da wartość stężenia jonu F- w moczu równą 1,1810-4 mol/dm3, czyli 2,24 mg/dm3 Potencjometria Metoda ekstrapolacyjna Grana Dokonano pomiaru potencjału w próbce E1 = 2,3 mV Następnie do próbki dodano 0,5 cm3 roztworu fluorków o stężeniu 0,010 mol/dm3 i zmierzono ponownie wartość potencjału E2 = -26,3 mV Z kolei dodano ponownie 0,5 cm3 tego samego roztworu wzorcowego i zmierzono wartość potencjału E3 = - 39,8 mV Czynność te powtórzono jeszcze dwa razy uzyskując wartości potencjałów E4 = -47,9 mV E5 = -53,9 mV Potencjometria Dla tak uzyskanych danych sporządzono wykres zależności: (Vp+Vwz)10"E/S = f(Vwz) 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 -0,233 -0.500.000.501.001.502.00 Vwz [cm3] E/S " p wz (V +V )10 Potencjometria Odczytana z wykresu wartość V'wz = 0,233 cm3 jest wartością stężenia fluorków w próbce wyrażoną w jednostkach objętości wzorca. Zatem aby obliczyć stężenie fluorków w próbce należy skorzystać z zależności: cp = (cwz V'wz)/Vp liczymy..... cp = (0,010,233)/40 = 5,8210-5 mol/dm3 co po uwzględnieniu rozcieńczenia próbki moczu da wartość stężenia jonu F- w moczu równą 1,1610-4 mol/dm3 czyli 2,21 mg/dm3 Potencjometria Otrzymane wyniki potencjometria bezpośrednia 1,2310-4 mol/dm3 2,34 mg /dm3 metoda roztworów ograniczających 1,2010-4mol/dm3 2,29 mg/dm3 metoda dodatku wzorca 1,1810-4 mol/dm3 2,24 mg/dm3 metoda ekstrapolacyjna Grana 1,1610-4 mol/dm3 2,21 mg/dm3 średnia 1,1910-4 mol/dm3 2,27 mg/dm3 CV = 2,5 % CV = RSD" 100% Konduktometria Polega na pomiarze przewodnictwa elektrycznego lub oporu roztworu znajdującego się między dwiema elektrodami obojętnymi w warunkach stosowania napięcia zmiennego. = f(skład, stężenie) Konduktometria Konduktometria bezpośrednia - metoda nieselektywna stosowana gdy: - przewodnictwo jest wystarczającym zródłem informacji; - selektywność jest zbędna (do reaktora doprowadzany jest jeden składnik); - selektywność można uzyskać w inny sposób; Konduktometria Miareczkowanie konduktometryczne: =f(Vt) - punkt końcowy miareczkowania wyznaczany na podstawie krzywych; - w trakcie miareczkowania mierzy się zmianę przewodnictwa (nie jest konieczna znajomość stałej naczyńka, musi być zachowana stała odległość między elektrodami i ich powierzchnia); - można je stosować, gdy istnieje możliwość obserwowania zmian przewodnictwa (wyznaczenie PK); - zastosowanie w miareczkowaniach alkacymetrycznym, strąceniowym; Konduktometria Miareczkowanie konduktometryczne: =f(Vt) - stężenie jonu oznaczanego musi być wystarczająco duże w stosunku do innych jonów obecnych w roztworze; - nie jest metodą selektywną; - zaletą jest uzyskiwanie dokładnych wyników oznaczeń przy dużych rozcieńczeniach; - zaleta - oznaczanie nawet bardzo słabych kwasów; Konduktometria Konduktometria Kulometria Metoda analizy elektrochemicznej, w której masę oznaczanej substancji określa się na podstawie zmierzonego ładunku elektrycznego potrzebnego do zmiany stopnia utlenienia oznaczanej substancji. Kulometria Wykorzystanie praw Faradaya: 1o Masa produktu elektrolizy jest proporcjonalna do ilości przepłyniętego ładunku. m = k "Q = k " +"I "dt gdzie: k równoważnik elektrochemiczny; t czas; 2o Aadunek potrzebny do wydzielenia 1 mola elektronów jest równy stałej Faradaya (F = M 96469 C). k = n "F gdzie: M masa molowa; n liczba elektronów; Kulometria Wykorzystanie praw Faradaya: 1o + 2o M "Q m = n " F Kulometria Kulometria bezpośrednia mierzony jest ładunek, zużywany na zmianę stopnia utlenienia oznaczanego analitu - oznaczanie substancji elektrochemicznie aktywnych (pomiar Q). Miareczkowanie kulometryczne mierzony jest ładunek zużywany na wygenerowanie titranta - (ilość obliczona z Q), który następnie reaguje z analitem. Kulometria Warunki stosowania metod kulometrycznych " 100% wydajność prądowa reakcji elektrochemicznej; " dokładne określenie ładunku; " możliwość wyznaczenia punktu końcowego reakcji elektrochemicznej; Miareczkowanie kulometryczne: Potencjostatyczne - stały potencjał elektrody Amperostatyczne - stałe natężenie prądu Kulometria Miareczkowanie kulometryczne: Zalety " metoda bezpośrednia; " miareczkowanie roztworów barwnych, nieklarownych; " precyzyjne dozowanie titranta; " możliwość miareczkowania titrantami nietrwałymi; Kulometria Miareczkowanie kulometryczne: Wady - konieczność wyznaczenia PK; " wizualnie (skrobia w jodometrii); " potencjometrycznie; " spektrofotometrycznie; " amperometrycznie; Kulometria Przykład W jaki sposób oznaczyć HCl stosując technikę miareczkowania kulometrycznego? HCl + H2O H3O+ + Cl- Oznaczać możemy albo zawartość jonów H3O+ albo jonów Cl- 1. Oznaczanie jonów H3O+ reakcja zobojętniania wytwarzanie jonów OH- 2. Oznaczanie jonów Cl- reakcja strącania wytwarzanie jonów Ag+ Kulometria Jakie zastosować elektrody? 1. wytwarzanie jonów OH- np.: reakcja redukcji wody 2 H2O + 2 e- 2 OH- + H2 Jaka elektroda ????? Oczywiście katoda z materiału nieulegającemu reakcji np.: Pt Kulometria Jakie zastosować elektrody? 2. wytwarzanie jonów Ag+ np.: reakcja utlenienia Ag Ag - e- Ag+ Jaka elektroda ????? Oczywiście anoda z Ag Kulometria K(-) A(+) Pt Ag KBr Ag+ OH- H3O+ Cl- Kulometria Wyznaczenie PK??? dodatek wskaznika np.: oranż metylowy (?) -jaka jest precyzja dozowania titranta w przypadku miareczkowania kulometrycznego??? Załóżmy, że ładunek możemy zmierzyć z dokładnością do 1 mC. Kulometria Jaka ilość (masa) HCl odpowiada tej ilości ładunku? M "Q 36,5[g / mol ] "1 "10-3[C ] m = = 1[1 / mol ] " 96500[C ] n " F liczymy..... m = 0,000000378[g ] = 378[ng ]!!!!!!! Wskaznik wizualny przy takiej precyzji dozowania titranta nie ma sensu Kulometria Miareczkujemy HCl jako kwas Układ mocny kwas mocna zasada w PR pH = 7 Do określenia PK miareczkowania zastosować można technikę potencjometryczną - kontrola potencjału miareczkowanie do zadanego potencjału ustawionego na roztwór buforowy o pH = 7 Kulometria K(-) A(+) Pt Ag