Sara Nastałek

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Kierunek: Technologia Żywności i Żywienia Człowieka

Poniedziałek 12¹⁵-16⁰⁰

15

Ćwiczenie nr 52

MIARECZKOWANIE POTENCJOMETRYCZNE

Data wykonania………………..………………….

Data oddania………………………………………

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest oznaczenie substancji miareczkowanej za pomocą pomiaru siły elektromotorycznej ogniwa stężeniowego.

Wstęp teoretyczny:

Potencjometria to dział elektrochemii, który zajmuje się zjawiskami związanymi z wymianą ładunku na granicy faz w warunkach równowagi elektrochemicznej.

Energia, która jest wyzwalana w wyniku reakcji chemicznej może być w niektórych przypadkach przetworzona bezpośrednio w pracę elektryczną. Przetwarzanie takie zachodzi w ogniwach, które dzielimy na galwaniczne i stężeniowe.

Półogniwo – to układ złożony z przewodnika elektronowego i przewodnika jonowego.

Ogniwo galwaniczne – to układ złożony z dwu półogniw, w którym entalpia swobodna reakcja chemicznej erdoks zamieniana jest na pracę elektryczną, a wymiana elektronów pomiędzy reagentami nie zachodzi bezpośrednio, a poprzez przewodnik metaliczny łączący elektrody półogniw.

Siła elektromotoryczna ogniwa – jest to różnica potencjałów pomiędzy elektrodami, gdy ogniwo nie pracuje, to znaczy opór zewnętrzny jest nieskończenie wielki, a natężenie prądu płynącego przez ogniwo wynosi 0.

Siła elektromotoryczna jest zawsze różnicą potencjałów prawego i lewego półogniwa:

E = Π_p − Π_l

Standardowa siła elektromotoryczna ogniwa to siła elektromotoryczna ogniwa, w którym aktywność wszystkich reagentów wynoszą 1.

Standardowy potencjał półogniwa to standardowa siła elektromotoryczna ogniwa zbudowanego z półogniwa badanego po prawej stronie i półogniwa wodorowego po lewej stronie, w którym wyeliminowano potencjał dyfuzyjny. Standardowy potencjał ogniwa wodorowego w dowolnej temperaturze przyjmuje się jako równy zero.

Wzór NERNSTA

$$E = E^{} - \frac{\text{RT}}{\text{zF}}\ln\frac{a_{R}^{r} \bullet a_{Q}^{q}}{a_{A}^{a} \bullet a_{B}^{b}}$$

Typy elektrod odwracalnych:

• półogniwa pierwszego rodzaju

• półogniwa drugiego rodzaju

• półogniwa redukująco – utleniające

• półogniwa specjalne

Miareczkowanie potencjometryczne polega na pomiarze siły elektromotoryczne odpowiednio dobranego ogniwa w czasie miareczkowania. Ogniwo używane w takim miareczkowaniu musi składać się zawsze z półogniwa odniesienia o stałym potencjale i półogniwa wskaźnikowego, którego potencjał zależy od aktywności oznaczanej substancji.

Miareczkowanie potencjometryczne może być zastosowane do każdego typu miareczkowania znanego z chemii analitycznej: kwasowo – zasadowe, strąceniowe, itd.

Dobór półogniwa odniesienia i wskaźnikowego zależy od tego, co oznaczamy. Dodawanie odczynnika miareczkowanego prowadzi się tak długo aż po wyraźnym skoku mierzonej wartości SEM zacznie ona się nieznacznie zmieniać. Po wykonaniu miareczkowania sporządza się wykres zależności SEM od objętości titr anta i z innego znajduje się PR. Aby dokładnej znaleźć punkt równoważnikowy sporządza się często wykres pierwszej pochodnej krzywej miareczkowania. Ostre maksimum na tej zależności odpowiada punktowi przegięcia na krzywej miareczkowej czyli PR.

V NaCl [ml]	SEM	V NaCl [ml]	SEM