Seminář - Potenciometrie

_________________________________ Zápis elchem. článku, Nernstova rovnice, referentní a měrná elektroda, výpočet rovnovážného napětí, koncentrace analytu _________________________________

 

Příklad 38

Platinová redoxní elektroda indikuje průběh oxidace iontů Fe2+ pomocí iontů ceričitých. Měrná elektroda, která je kladným pólem článku, je propojena s referentní kalomelovou elektrodou o potenciálu 0,241 V.

a) Napište Nernstovu rovnici pro platinovou redoxní elektrodu ponořenou do titrovaného roztoku.

b) Jaké bude napětí článku, jestliže budou ionty Fe2+ z 60 % vytitrovány?

hodnota 2,303·RT/F je při dané teplotě 0,0592 V; E° (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V

 

řešení zde

 

 

Příklad 39

Měrná platinová elektroda byla ponořená do roztoku, který vznikl smícháním 40 ml roztoku FeSO4 o koncentraci 0,01 mol/l a 10 ml roztoku Fe2(SO4)3 o koncentraci 0,1 mol/l.

E°(Fe3+/Fe2+) = 0,77 V, R = 8,314 J mol-1 K-1, F = 96 485 C mol-1, hodnota 2,303·RT/F je při teplotě 25 °C rovna 0,0592 V.

a) Napište Nernstovu rovnici pro platinovou měrnou elektrodu ponořenou do směsného roztoku FeSO4 a Fe2(SO4)3.

b) Jaký rovnovážný potenciál má platinová elektroda v tomto směsném roztoku?

c) Jaké bude elektromotorické napětí článku, složeného z měrné platinové elektrody a referentní nasycené kalomelové elektrody (SKE), ponořeného v tomto roztoku?

 E(SKE) = 0,246 V

 

řešení zde

 

 

Příklad 40

 Následující reakce popisuje děj na chloridostříbrné elektrodě: AgCl + e- = Ag + Cl-
E°(AgCl, Cl-) = 0,222 V, R = 8,314 J mol-1 K-1, F = 96 485 C mol-1, t = 25°C

a) Napište Nernstovu rovnici pro chloridostříbrnou elektrodu.

b) Vypočítejte potenciál chloridostříbrné elektrody, která je ponořena do roztoku chloridu draselného o koncentraci 0,1 mol l-1.

c) O kolik voltů se změní potenciál chloridostříbrné elektrody z bodu (b), pokud roztok chloridu draselného naředíte 100krát?

 

řešení zde

 

 

Příklad 41

 Měrná platinová elektroda indikuje poměr koncentrací složek redoxního páru, který vznikl částečnou redukcí okyseleného roztoku KMnO4.

E°(MnO4-/Mn2+) = 1,51 V, R = 8,314 J mol-1 K-1, F = 96 485 C mol-1, t = 25°C

a) Napište iontovou rovnici probíhajícího děje při redukci MnO4-.

b) Napište Nernstovu rovnici pro platinovou měrnou elektrodu ponořenou do částečně zredukovaného kyselého roztoku KMnO4.

c) Vypočítejte poměr koncentrace manganatých iontů a manganistanu, pokud rovnovážný potenciál Pt elektrody v roztoku o pH 2,0 je roven 1,32 V.

 

řešení zde

 

 

Příklad 42

Vypočítejte, z kolika procent byla původní H3AsO4 v analyzovaném roztoku zredukována na HAsO2 dle reakce H3AsO4 + 2 e- + 2 H+ = HAsO2 + 2 H2O.

Této reakci odpovídá E° = 0,580 V. Článek je tvořen platinovou elektrodou jako elektrodou měrnou a referentní argentochloridovou elektrodou o potenciálu 0,222V.

Rovnovážné napětí článku je 0,188 V při pH = 2,5

F = 96 485 C mol-1

 

řešení zde

 

 

Příklad 42b

Obsah vápenatých iontů ve vzorku byl stanoven metodou přímé potenciometrie se dvěma kalibračními roztoky, jejichž koncentrace vápenatých iontů byla 1,0 · 10-6 a 1,0 · 10-2 mol/l. Napětí článku tvořeného iontově-selektivní elektrodou na vápník a kalomelovou referentní elektrodou (zapojenou jako záporný pól) bylo pro první kalibrační roztok 0,2386 V a pro druhý kalibrační roztok 0,3571 V. Potenciál referentní elektrody byl 0,2444 V. Napište rovnici lineární kalibrační závislosti, vypočítejte hodnotu směrnice a vypočítejte látkovou koncentraci vápníku, jestliže při měření vzorku bylo napětí článku 0,3006 V.

 

řešení zde