Активность ионов, измерение

Наиболее точным методом определения pH является потенциометрический метод, основанный на измерении зависимости потенциала электрода от активности ионов водорода в исследуемом растворе. Этот метод практически осуществляется с помощью концентрационной гальванической цепи, составленной из стандартного водородного электрода и водородного электрода с неизвестной концентрацией ионов водорода. Предположим, что эдс гальванической цепи, состоящей из стандартного водородного электрода (Сн+= 1 моль/л, рнг = 101325 Па) и водородного электрода (рн2 = Ю1 325 Па) в растворе с неизвестным значением pH, равна 0,414 В (25°С). Концентрацию ионов водорода можно рассчитать, используя формулу (см. 30) [c.303]

Вычислить водородный показатель и активность ионов Н+ раствора, в котором потенциал хингидронного электрода, измеренный относительно нормального водородного электрода при 18° С, равен 0,400 В. [c.157]

Здесь Е° — стандартный электродный потенциал металла, т, е. потенциал, измеренный относительно нормального водородного электрода при концентрации (активность) ионов металла в растворе 1 моль/л. По таблице окислительно-восстановительных потенциалов (см. приложение 6) находим, что Е° для пары [c.192]

ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ—метод определения различных физико-химических величин, основанный на измерении э. д. с. обратимых гальванических элементов. П. широко применяется в аналитическо " химии для определения концентрации веществ в растворах, активности ионов, констант диссоциации слабых кислот и оснований, констант устойчивости комплексных соединений, произведения растворимости и др. Благодаря П. по многих случаях можно беспрерывно контролировать производство и автоматизировать многочисленные производственные процессы. [c.202]

По определению показатель pH характеризуется активностью ионов Н+, т. е. ионов только одного вида. Но посредством опыта можно найти только среднюю ионную активность (для 1 — 1-валентного электролита а — а+а , стр. 36). Ввиду этого понятие активности ионов водорода является условным, и шкалу значений pH приводят в соответствие с такими величинами (например, константами диссоциации), значения которых могут быть определены точно. Измерения pH потенциометрическим методом дают согласованные с условной шкалой данные. [c.155]

Во всех химических процессах, протекающих в элементах, принимают участие ионы обоих знаков, поэтому по измерениям э. д. с. невозможно определить активность ионов одного знака а+ или а в результате получают среднюю ионную активность а (при известных условиях). Только для химического процесса в элементе в целом можно выяснить все изменения, которые испытали растворенные соли, т. е. одновременно катионы и анионы, и сопоставить измеренные величины Е с изменениями химических потенциалов (1, , активностей а и моляльностей т растворенных солей. Несколько позднее мы рассмотрим некоторые примеры, пока же будем считать, что для простых электролитов (растворена одна соль) коэффициент активности катиона условно равен среднему коэффициенту активности соли. [c.546]

Связь между активностью ионов водорода (анО величиной потенциала, измеренного водородным электродом, выражается уравнением Нернста [c.104]

Универсальным индикаторным электродом при измерении pH является стеклянный, потенциал которого в широком интервале (от О до 12) является функцией активности ионов водорода [c.79]

Средние коэффициенты активности ионов в таких растворах и соответственно средние активности ионов а = т с У могут быть найдены при измерении ЭДС цепи без переноса [c.114]

Гальваническая цепь такого типа используется, например, при измерении активности ионов водорода и pH со стеклянным электродом. [c.242]

Для вычисления э. д. с. гальванических элементов, согласно уравнению (IX.8), кроме данных о концентрациях (активностях) ионов, необходимо также знание величин Е°, другими словами, э. д. с. элементов при активностях, равных единице. Очевидно, для вычисления Е по активностям следовало бы иметь таблицу Е для гальванических элементов. Однако в действительности нет необходимости составлять таблицу для всех возможных реакций и Е°. Значительно проще составить таблицу величин Е , т. е. потенциалов электродов, измеренных относительно электрода [c.178]

Всю совокупность взаимодействий, возникающих в растворах электролитов, можно формально описать, используя вместо концентраций активности ионов. При этом, как и в растворах неэлектролитов, предполагается, что все термодинамические соотнощения, записанные в форме уравнений для идеальных растворов, но содержащие не концентрации, а активности, строго согласуются с результатами экспериментальных измерений. Таким образом, все виды взаимодействий между частицами раствора (за исключением случаев изменения состава раствора) без учета их физической природы сводятся к отклонению экспериментально найденных активностей от соответствующих концентраций. Этот способ описания взаимодействий применительно к растворам электролитов имеет ряд особенностей. Запишем общее выражение для химического потенциала частицы г [c.29]

Прямая потенциометрия. Метод прямой потенциометрии основан на точном измерении величины электродного потенциала ( равн) нахождении по уравнению Нернста активности потен-циалопределяющего иона в растворе. Предметом изучения в прямой потенциометрии могут быть лишь обратимые редокс системы. Этот потенциометрический метод является единственным методом непосредственного определения активности ионов в растворе. К прямой потенциометрии относятся [c.26]

Как следует из вышеизложенного, метод измерения дифференциальной емкости применим к жидким и твердым идеально поляризуемым электродам, от метод позволяет определить п. н. з. электродов, получить зависимость плотности заряда электрода, а также пограничного натяжения (или понижения пограничного натяжения) от потенциала. С его помощью можно рассчитать адсорбцию органических молекул и поверхностно-активных ионов, а также скачки потенциала в двойном электрическом слое. Вследствие высокой чувствительности метода к изменению строения и свойств межфазной границы электрод/ раствор необходима высокая тщательность проведения эксперимента. [c.179]

В научно-исследовательской работе используются рН-метры различных конструкций. Лаборатория практикума общей химии МГУ оснащена двумя типами рН-метров, которые предназначены для измерения концентрации (активности) ионов водорода (в единицах pH) и электродных потенциалов. [c.213]

Стандартный потенциал ср зависит от природы электрода и характеризует его электрохимическую активность. Для данного растворителя и заданной температуры величина стандартного потенциала постоянна. Абсолютное значение ф" определить невозможно, так как с помощью вольтметра измеряют только разность потенциалов двух электродов. Поэтому для измерения ф" составляют элемент из стандартного водородного электрода (СВЭ), потенциал которого условно принимают за нуль при любой температуре, и стандартного исследуемого электрода. СВЭ изображен на рис. 11.4. Он состоит из платиновой пластинки, опущенной в раствор кислоты с активностью ионов водорода, равной единице. Платиновая пластинка находится под током газообразного водорода, подаваемого под давлением 1,013-10 Па (1 атм) при постоянной температуре (более подробно о водородном электроде см. 11.9). [c.173]

Следует отметить, что при практических определениях величин Ев нет необходимости обязательно приготавливать растворы, в которых активности ионов в точности равны единице. Достаточно произвести измерения э. д. с. при любых концентрациях ионов водорода и металла, а затем каким-либо из описанных выше способов независимо определить активности ионов и вычислить Е° по уравнению (IX.8). Кроме того, обычно измерения проводят не с водородным электродом. Вместо него применяют какой-либо более удобный электрод-эталон, потенциал которого против водородного электрода хорошо известен. [c.180]

Обычно при определении коэффициентов активности электролитов экспериментально измеренные активности относятся ко всей брутто концентрации электролита. При этом неполная диссоциация сказывается в значительном снижении коэффициентов активности ионов таких электролитов. Если отнести экспериментально определенные активности к истинной концентрации ионов, то получаются так называемые ионные коэффициенты активности, величина которых не зависит от степени диссоциации. Подробно эти соотношения рассматриваются в гл. IV. [c.34]

Для оценки кислотности водных растворов используется величина водородного показателя, или pH. По определению эта величина представляет собой отрицательный логарифм активности ионов водорода pH = —lg ан+. Нахождение pH раствора при помощи измерения э. д. с. может быть осуществлено с использованием следующего концентрационного гальванического элемента [c.186]

Электрод, потенциал которого сравнивается с потенциалом водородного электрода, должен находиться при тех же условиях. Потенциал электрода, измеренный при стандартных условиях, т. е. при температуре 25° С, давлении 101 325 Па и активности ионов в растворе, равной единице, называется стандартным электродным потенциалом (обозначение Е°). [c.325]

В ТОМ случае, если известна концентрация ионов водорода в стандартном растворе, так как значение коаффициента активности отдельного иона определить невозможно. В связи с этим невозможно определить и точное значение РаН стандартного раствора конечной концентрации на основании термодинамических данных, не прибегая к каким-либо допущениям при вычислении коэффициентов активности ионов водорода. Избавиться от погрешности при определении р Н стандарта можно лишь в том случае, если в качестве стандартного выбран настолько разбавленный раствор сильной кислоты, что в нем коаффициенты активности равны единице. Но такой раствор не обладает всеми свойствами стандарта, так как он имеет ничтожную буферную емкость. Кроме того, при измерении pH с помощью такого раствора ошибки за счет диффузионных потенциалов будут тем больше, чем меньше концентрация стандарта. [c.405]

В таких щелочных растворах стеклянный электрод работает как катионный электрод. Натриевая функция стеклянного электрода послужила основанием для разработки натриевого стеклянного электрода, пригодного для измерения активности натриевых ионов уже при низких pH. Потенциал стеклянного электрода в щелочной области линейно зависит от pH. Это является результатом того, что если pH в щелочной области обусловлен только растворенной едкой щелочью, то активность ионов щелочного металла равна активности ионов ОН (як+ = Дон-)- [c.427]

Значения е° можно определить на опыте, если выбрать некоторый универсальный электрод сравнения. По предложению Нернста в качестве такого электрода выбран водородный электрод. Он представляет собой платинированную платиновуку пластинку, погруженную в раствор кислоты, через который пропускается газообразный водород. Активность ионов гидроксония в растворе должна быть равна 1 стандартный потенциал водородного электрода по определению равен нулю. Э. д. с. ячейки, составленной из стандартного водородного электрода и электрода, на котором идет окислительно-восстановительная реакция между веществами, активность которых одинакова и равна 1, дает нам стандартный потенциал соответствующего окислительно-восстановительного электрода (редокс-электро да). Измеренные таким образом значения стандартных потенциалов сведены в таблицы. [c.314]

Последовательность выполнения работы. Окислительно-восстановительные системы приготовить из 0,1 М растворов сульфатов, хлоридов железа разной степени окисления (II и III), Титрованием определить концентрации исходных растворов. Если концентрация растворов одинакова, то соотношение активности ионов Fe + и Fe2+ можно заменить соотношением их объемов. Составить смеси с различным соотношением окисленной и восстановленной форм ионов железа 9 1 8 2 7 3 6 4 5 5 4 6 3 7 2 8 1 9. В сосуд для измерения налить 10 мл приготовленной смеси, погрузить платиновый электрод и с помощью каломелевого электрода измерить ре-докс-потенциал. В качестве компенсационной установки использовать потенциометр. Перед заполнением сосуда последующей смесью необходимо ополоснуть дистиллированной водой сосуд, платиновый электрод, солевой мостик. Измерения э.д.с. повторять до тех пор, пока расхождения не будут превышать 1—2 мВ. [c.305]

При реакциях осаждений и комплексообразования индикаторным электродом служит электрод, потенциал которого является функцией активности ионов, участвующих в реакциях осаждения или комплексообразования. Например, серебряный электрод используется для определения серебра, а также ионов, дающих с ионами Ад+ малорастворимые соли или прочные комплексные соединения. В качестве электродов сравнения используют каломельный или хлоридсеребряный электрод. Последний, если это допустимо, погружают непосредственно в исследуемый раствор или соединяют при помощи электролитического ключа с титруемым раствором. Измерение возникающей э. д. с. можно проводить по компенсационному и некомпенсационному методам (измерение потенциала электрода, измерение силы тока). [c.314]

Измерение ЭДС гальванических элементов — простой и точный метод получения сведений о термодинамических характеристиках компонентов окислительно-восстановительных реакций. Потенциал электрода, а следовательно, и ЭДС элемента, включающего этот электрод, зависят от активностей ионов, участвующих в электрохимическом процессе на электроде. Поэтому, измеряя 3)ДС соответствующим образом сконструированных элементов, можно определять активности ионов и их концентрации, в частности концентрации ионов водорода и тем самым pH растворов. [c.300]

Первый метод предполагает измерение абсолютного и точного значения электродного потенциала (точнее, э. д. с. гальванического элемента), с помощью которого можно установить активность потенциал-определяющего иона в растворе, пользуясь уравнением ( 1а). Наиболее важное значение этот метод имеет при определениях активности иона водорода или pH растворов (pH =—1д Определение ак- [c.36]

Рассчитайте ионную силу раствора, коэффициент активности ионов водорода (lg/ = —0,51 2 у/), активность ионов водорода в этом растворе (а = /-с) и ожидаемое значение pH раствора (рН =—lgaн+). Сравните с измеренным значением pH. Если оба значения сильно различаются, воспользуйтесь формулой расчета коэффициента активности иона для растворов с более высокой ионной силой (формулу найдите в учебнике или в справочнике). [c.235]

Помимо стеклянных электродов, предназначенных для измерения pH, выпускаются также стеклянные электроды для измерения активности щелочных металлов. Отечественная промышленность выпускает стеклянные электроды для измерения активности ионов Ма+(ЭСЫА-51-07) в интервале от 10° до 10 > М, К+ (ЭСЛ-91-07) в интервале от 10° до 10 М. [c.120]

Потенциометрия как электрохимический метод исследования и анализа заключается в измерении электродного потенциала и нахождении зависимости между его величиной и концентрацией (точнее, активностью) потенциалопределяюшего компонента в растворе. Используя эту зависимость, можно установить не только активность ионов, но и ряд характеристик изучаемых равновесных химических, биологических и других систем. С другой стороны, проследив во время химической реакции за изменением электродного потенциала, можно судить об изменении концентрации реагирующих веществ в растворе. Таким приемом, например, пользуются в производстве при непрерывном технологическом контроле химических процессов и при количественном определении веществ. В последнем случае имеется в виду широко используемый в аналитической химии метод потенциометрической индикации конечной точки титрования (к.т.т.). [c.19]

Для измерения активности ионов натрия и калия в водных растворах ( п Nq и рК от О до 3) применяют стеклянные электроды ЭСЛ-51-11 и ЭСЛ-96-11 соответственно, предварительно выдержанные в течение 8 часов в 0,1 М растворе Nq I или K l Электродом сравнения служит хлорид-серебряный электрод ЭЦЛ-1 М4. Настройку прибора проводят по специально приготовленным Контрольным растворам с известной величиной pNfl (рК), имеющим одинаковую температуру 20 +5°G. [c.166]

Во многих электрохимических системах удобно пользоваться значениями потенциалов, измеренными относительно обратимого водородного электрода (рн, = 101,3 кПа), в том же растворе при температуре опыта. Обозначив такие значения через и учитывая, что потенциал водородного электрода при рн = onst должен быть чувствителен только к активности ионов гидроксония, найдем [c.109]

В СССР приняты ГОСТы шкалы pH, например 0,05 М водному раствору кислой калиевой соли фталевой кислоты при 25° С соответствует pH 4,010. Значение pH устанавливают потенциометрическим, копдуктометрическим, колориметрическим и кинетическими методами. Потенциометрический метод основан на измерении э. д. с. гальванического элемента, в котором потенциал одного из электродов зависит от активностн водородных ионов. Чтобы уменьшить влияние природы аниона на активность ионов Н+, конструируют эталонные гальваиическпе элементы без переноса ионов (см. стр. 135). [c.158]

Измеренная по отношению к стандарту в данном растворителе величина pH не является абсолютной мерой кислотности неводного раствора и может быть использована для характеристики кислотности только в пределах данного растворителя. Это следует ид того, что начало шкалы кислотности РаНр = о не соответствует равенству абсолютных активностей ионов водорода во всех растворителях. Величины р Н нейтральных растворов в разных растворителях не совпадают друг с другом, так как протяженность шкал, зависящая от ионного произведения растворителя, различна. В верхней части рис. 105 в качестве примера приведены шкалы рНр в воде и некоторых неводных средах. В воде шкала pH изменяется от О до 14 нейтральным раствором называется раствор с pH = 7. Если раствор имеет pH = О, это раствор кислоты с активностью ионов №, равной единице если раствор имеет pH = 14, это раствор щелочи с активностью ионов ОН", равной единице, но это не значит, что не может быть растворов в воде с pH меньше нуля и больше 14. [c.409]

Здесь Е° — стандартный электродный потенциал металла, т. е. потенциал, измеренный относительно нормального водородного электрода при концентрации (или, точнее, активности) ионов металла в растворе 1 г-ион/л. По таблице окислительно-восстанови-тельных потенциалов (приложение 6) находим, что Е° для пары СиIСц2+=4-0,337 В 0,34 В , а для пары 2п 2п +=—0,763 В —0,76 В. Тогда э. д. с. элемента =0,34—(—0,76) —1,10 В. [c.159]