Iza Poreda
ĆWICZENIE 10
Wyznaczanie charakterystyki elektrod
Przygotowujemy 8 roztworów o określonym pH, mieszając odpowiednie ilości NaOH do 25cm³ roztworu podstawowego.
L.p |
v NaOH [cm³] |
pH |
1. |
0,00 |
1,81 |
2. |
2,50 |
2,21 |
3. |
5,00 |
3,29 |
4. |
7,50 |
4,56 |
5. |
10,00 |
5,72 |
6. |
12,50 |
6,80 |
7. |
15,00 |
7,96 |
8. |
17,50 |
9,15 |
Mierzymy SEM przygotowanych roztworów buforowych o znanym pH oraz SEM trzech roztworów o nieznanym pH za pomocą różnych ogniw.
L.p |
SEM [mV] ogniwa z elektrodą |
||
|
szklaną |
chinhydronową |
antymonową |
1. |
52,9 |
266,8 |
-95,7 |
2. |
46,9 |
239,6 |
-129,6 |
3. |
-29,2 |
181,7 |
-222,9 |
4. |
-63,2 |
146,6 |
-279,2 |
5. |
-177,7 |
54,3 |
-359,0 |
6. |
-249,3 |
-36,0 |
-424,4 |
7. |
-348,4 |
-137,8 |
-501,3 |
8. |
-437,5 |
-229,3 |
-589,6 |
Zad.1 |
-268,7 |
-30,5 |
-424,7 |
Zad.2 |
-144,2 |
99,4 |
-313,4 |
Zad.3 |
-172,6 |
61,2 |
-352,0 |
Wykreślamy zależności E/mV/ = f /pH/ dla wszystkich elektrod.
Metodą regresji linowej wyznaczamy wartość E° dla poszczególnych elektrod.
E = E° - kpH
y = b - ax
E°=b
Dla elektrody:
a) szklanej E° = 200,291
b) chinhydronowej E°= 406,756
c) antymonowej E° = 12,93477
Wyznaczamy nachylenie charakterystyk elektrod korzystając ze wzoru:
∆SEM / ∆pH = nachylenie
Nachylenie to wynosi ̴71,4
Wyznaczamy wartość współczynnika proporcjonalności k dla temp 298K.
k = 59,12
Następnie wyznaczamy pH badanych roztworów korzystając ze wzoru:
E = E° - kpH
L.p |
pH |
Zad.1 |
7,9 |
Zad.2 |
5,8 |
Zad.3 |
6,3 |
Wnioski
Zależność E(mV) = f(pH) graficznie przedstawia się jako linia prosta. Charakterystyki trzech elektrod umieszczone na jednym wykresie są względem siebie równoległe.
Wielkości, które charakteryzują dane układy to E0 i pH. E0 wskazuje punkt przecięcia linii prostej z osią E(mV) natomiast pH wskazuje wielkość dla której SEM ogniwa pomiarowego jest równe zeru.
Im wyższe wartości pH tym bardziej liniowe są charakterystyki elektrod.