Ag ¦ AgCl ¦ Розчин HCl ¦ хінгідронний електрод
Ag + Cl - + 1/2 Q + H + = AgCl + 1/2 QH2 (1)
де Q - хінон, а QH2 - гідрохінон.
Потенціал для клітинної реакції загалом
(2)
де z реакція заряду клітинної реакції, vя й аi az i-стехіометричне число або діяльність.
Дана гетерогенна реакція, в якій також беруть участь компоненти, присутні в чистій твердій фазі:
(3)
де стандартний потенціал клітинної реакції, відповідно. активність іонів водню або хлоридів в розчині HCl.
Оскільки концентрація сольового розчину в клітині однакова в обох електродах, ми можемо відмовитися від дифузійного потенціалу і прийняти, що
тобто його можна виміряти у вигляді електрорушійної сили.
В розчині електроліту просто активність одного типу іонів визначити неможливо, а лише вторинного іона а ± середня активність:
(5)
та (6)
де: g ± середній коефіцієнт активності іона водню в розчині кислоти; c концентрація розчину соляної кислоти, c o = 1 моль дм -3 .
Після належної заміни ми отримуємо:
(7)
(8)
Таким чином, якщо ми визначимо електрорушійну силу гальванічного елемента і знаємо стандартний потенціал реакції клітини, ми можемо розрахувати середній коефіцієнт активності H + у сольовому розчині на основі наведеного вище рівняння.
Визначення стандартного потенціалу клітинної відповіді
У випадку теплових розчинів - граничний закон Дебая - Хюккеля в тому сенсі (c Ј 0,001 моль/дм 3)
(9)
м я - це я-молальність едичного матеріалу, мi o = 1 моль кг -1, zi az i-номер іонного заряду edik,
І А постійна в залежності від температури та проникності розчинника, .
Hgg у сольових розчинах при хорошій обробці Iм » Я c отже
(10)
Це замінено на (7) в рівняння. На основі логарифму на основі пожежі отримуємо:
(11)
Впорядковано та обчислено константами:
(12)
A (11) переріз ординат рівняння є стандартним потенціалом реакції клітини. З цією метою середній коефіцієнт активності іонів водню у фізіологічному розчині при 25 ° C можна розрахувати, як випливає з наступного рівняння:
(13)
Виконання вимірювання
Для визначення стандартного реакційного потенціалу клітинної клітини Ag ¦ AgCl ¦ Розчин HCl ¦ електрохінхронної електродної клітини готували клітину, приготовлену з розчином HCl із семи різними концентраціями.
Клітинка для вимірювання факторів активності
(1) комірка під електродом
(2) верхній контактний електрод комірки
(3) Pt-електрод для хінгідронного електрода
(4) Ag/AgCl електрод
Об’єм 100 см 3, 0,05 кожен; 0,025; 0,01; 0,001; Розчини з концентрацією 0,005 і 0,0005 моль/дм 3 готують з 0,1 моль/дм 3 розчину соляної кислоти. Зважують розчини соляної кислоти у мірні колби на 100 см 3, зважуючи 0,1 моль Ч дм -3 розчину HCl, і доливають до позначки подвійно дистильованою водою. Кількість, необхідна для вимірювання, розраховується з номінальної концентрації вихідного розчину, але для визначення використовується точна концентрація розчину. Зберіть клітину з розчином соляної кислоти 0,1 моль Ч дм -3.
Складання основної комірки
Фото в нижню частину контейнера (1) заповнити досліджуваний розчин HCl. Хінгідроновий електрод поміщений у штифтовий електрод (рис. 2)). За допомогою шліфувальної трубки нанесіть розчин на капілярну частину електрода (включаючи отвір для відводу). Верхня частина труби становить приблизно залийте розчин соляної кислоти, потім скляною ложкою додайте трохи твердого хінгідрону і змішайте розчин зі скляною ложкою для швидкого наповнення. Коли розчин насичується хінгідроном, що супроводжується лужно-зеленим забарвленням, платиновий електрод (3). Помістіть електрод Ag/AgCl у нижню посудину (рис. 4)).
Електрорушійну силу клітин, приготовлених із відомими і невідомими концентраціями розчину HCl, регулювали після рівноваги (приблизно 5-10 хвилин) за допомогою рН-метра OP 211/1 (Примітка 6. 3. 3. 2).) подивимось, і так було єдністьв.
Практичні поради щодо вимірювання
До розміщення в камері хлорид срібного електрода активували в 0,1 М CH 3 Cl 2 протягом 5 хвилин.!
Почніть вимірювання з серії розчинів відомої концентрації.
Перед зміною розчину промийте камеру 2-кратним дистильованою водою.!
Переконайтеся, що в розчин занурена лише частина електрода Ag/AgCl. Під час тефлонового покриття спостерігається легкий контакт, місцевий елемент якого контактує з розчином кислоти, може фальсифікувати результати наших вимірювань. !
Р. = 8,314 Дж моль -1 К -1
F = 96485 С моль -1
f (0,1 моль Ч дм -3 HCl) = актуальний фактор міститься на етикетці пляшки, що містить розчин соляної кислоти!
Дані та графіки, що подаються:
1. проти графіку та підгонки лінії. Кореляція може поєднуватися з прямою посадкою. значення та 95% довірчий інтервал
2. проти графіку та концентрації HCl невідомого розчину;
3. Середні коефіцієнти активності, розраховані на основі міри іонів водню (рівняння 13) та межі Дебая-Хюккеля (рівняння 10) у розчинах невідомої та серії розбавлення. Коментарі до відмінностей