Agnieszka Magiera, Ewelina Zielińska

Sprawozdanie nr 10

Wyznaczanie charakterystyki elektrody szklanej, chinhydronowej i antymonowej;

pomiar pH roztworów

W celu sporządzenia charakterystyk elektrod wykonałyśmy trzy serie pomiarów zmian SEM ogniw w zależności od pH:

• Ogniwa złożonego z elektrody szklanej i kalomelowej;

• Ogniwa złożonego z elektrody antymonowej i kalomelowej;

• Ogniwa złożonego z elektrody platynowej z chinhydronem oraz elektrody kalomelowej;

Wyznaczanie charakterystyki elektrod

Przygotowujemy 8 roztworów o określonym pH, mieszając odpowiednie ilości NaOH do 25cm³ roztworu podstawowego.

L.p	v NaOH [cm³]	pH
1.	0,0	1,81
2.	2,5	2,21
3.	5,0	3,29
4.	7,5	4,56
5.	10,0	5,72
6.	12,5	6,80
7.	15,0	7,96
8.	17,5	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	antymonową	chinhydronową
1.	45,9	-9,26	262,9
2.	34,5	-138,8	249,3
3.	-9,1	-215,4	181,5
4.	-54,2	-282,4	136,2
5.	-157,4	-348	80,9
6.	-216,1	-400,1	11,3
7.	-302,7	-458,2	-77,4
8.	-386,4	-511,6	-132,6
Zad.1	-272,2	-423,9	-38,7
Zad.2	-121,8	-314,9	94,5
Zad.3	-193	-363,4	48,5

Wykreślamy zależności E/mV/ = f /pH/ dla wszystkich elektrod.

Z otrzymanych wykresów odczytałyśmy wartości E⁰ dla poszczególnych ogniw oraz wyznaczyć nachylenie charakterystyk elektrod:

E⁰= E+ kpH

pH	elektroda szklana	elektroda antymonowa	platynowa z chinhydronem
1,81	152,912992	97,752992	369,912992
2,21	165,162272	-8,137728	379,962272
3,29	185,415328	-20,884672	376,015328
4,56	215,401792	-12,798208	405,801792
5,72	180,784704	-9,815296	419,084704
6,8	185,93776	1,93776	413,33776
7,96	167,920672	12,420672	393,220672
9,15	154,57728	29,37728	408,37728

Metodą regresji linowej wyznaczamy wartość E° dla poszczególnych elektrod.

E = E° - kpH

y = b - ax

E°=b

Dla elektrody:

a) szklanej E° = 178,1757

b) chinhydronowej E°= 370,1333

c) antymonowej E° = 22,47404

Wyznaczamy nachylenie charakterystyk elektrod korzystając ze wzoru:

∆SEM / ∆pH = nachylenie

Nachylenie to wynosi ̴71,4

Wyznaczamy wartość współczynnika proporcjonalności k dla temp 298K.

Nachylenie charakterystyk elektrod wyznaczyłyśmy ze wzoru: k=0,1984 T

k=0,1984* 298

k = 59,12

Następnie wyznaczamy pH badanych roztworów korzystając ze wzoru:

E = E° - kpH

kpH=E⁰-E

pH=/E⁰-E//k

	elektroda szklana	elektroda antymonowa	elektroda chinchydrynowa
Zad.1	7,62	7,55	6,92
Zad.2	5,07	5,71	4,66
Zad.3	6,28	6,53	5,44

L.p	pH
Zad.1	7,36
Zad.2	5,15
Zad.3	6,08

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.