Электрохимические методы в лабораторном практикуме по физико-химическим методам анализа. Луцик В.И - 11 стр.

UptoLike

11
поляризуемые. Уравнение Нернста связывает потенциал электрода и концен-
трацию соответствующего иона в растворе. Поэтому на основании измерения
потенциала обратимого электрода можно рассчитать активность или концен-
трацию компонента раствора.
Рассмотрим ячейку с платиновым электродом (индикаторный), по-
груженным в раствор, содержащий ионы железа (II) и (III). Второй электрод
насыщенный каломельный электрод (электрод сравнения). Наблюдаемая
разность потенциалов составляет 0,395 В (25
о
С). Рассчитаем процентное
содержание железа (III).
Схема ячейки
Pt|Fe,Fe||KCl,ClHg|Hg
23
22
+
+
Потенциалы электродов определяются полуреакциями (всегда в фор-
ме реакций восстановления):
B771,0E,FeeFe
023
==+
+
+
(индикаторный электрод)
B246,0E,Cl2Hge2ClHg
0
22
=+=+
(электрод сравнения)
Потенциал ячейки (э.д.с.) Е
описывается следующим уравнением (все-
гда из большего потенциала вычитают меньший):
Е = (Е
Pt
Е
НКЭ
) + Е
j
Где Е
Pt
потенциал индикаторного электрода; Е
НКЭ
потенциал насыщенно-
го каломельного электрода; Еj – потенциал жидкостного соединения. Для
минимизации Еj используют солевой мостик с насыщенным раствором соли,
содержащей ионы с одинаковой подвижностью, например KCl. В правильно
составленной потенциометрической ячейке потенциал электрода сравнения
постоянен, а Е
j
постоянен или пренебрежимо мал.
Запишем выражения для потенциалов полуреакций:
]Fe[
]Fe[
ln
nF
RT
EE
2
3
0
FeFe
Pt
23
+
+
+=
++
246,0E
НКЭ
=
]Fe[
]Fe[
ln0591,0246,0771,0EEE
2
3
НКЭPt
+
+
+==