65. Запишите уравнение Нернста для электродного потенциала следующих систем в водных растворах:

а) I2(тв) + 2е = 2I; б) MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4Н2O.

Укажите, для каких из этих систем восстановительные потенциалы зависят от pН среды, и как эти потенциалы будут изменяться (увеличиваться или уменьшаться) при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щелочи.

Восст. потенциал зависит от pH у марганца.

При добавлении к нему кислоты концентрация протонов увеличится, восст. потенциал тоже увеличится. При добавлении щелочи протонов будет меньше, восст. потенц. уменьшится.

66. Металлооксидные электроды II рода. Приведите электродную реакцию, выражение для электродного потенциала, условную запись электрода. Применение электрода. Приведите пример электрохимической цепи с сурьмянооксидным электродом для измерения pH. Какую функцию выполняет этот электрод в данной цепи?

Выполняет роль электрода сравнения.

67. Электроды с инертным электродным материалом. Хингидронный электрод. Запишите электродную реакцию, уравнение Нернста для электродного потенциала. В каких средах можно использовать хингидронный электрод для измерения pH. Приведите условную запись электрохимической цепи, с помощью которой можно измерять pH.

68. Электроды с инертным электродным материалом. Газовые электроды. Какие требования предъявляют к электродному материалу в газовых электродах. Водородный электрод. Устройство, электродная реакция, уравнение Нернста для водородного электрода. Применение.

В газовых электродах могут быть использованы не любые металлы, а лишь те, которые обладают высокой каталитической активностью по отношению к реакции газ — ионы газа в растворе. Кроме того, потенциал металла в газовом проводнике не должен зависеть от активности других ионов, присутствующих в растворе, в частности от активности собственных металлических ионов. Являясь катализатором реакции между газом и его ионами в растворе, металл газового электрода в то же время должен быть инертным по отношению к другим возможным реакциям. Наконец, металл в газовом электроде должен обеспечивать создание по возможности большей поверхности раздела, на которой могла бы протекать обратимая реакция перехода газа в ионное состояние. Всем этим требованиям лучше всего удовлетворяет платина, которая чаще всего и используется при конструировании газовых электродов. Для создания развитой поверхности платину покрывают электролитически платиновой чернью.

69. Сложные Red-OX электроды. Приведите примеры перманганатного электрода в кислой и нейтральной средах. Приведите электродные реакции. Запишите уравнение Нернста для этих электродов. Где используют эти электроды?

Электродный потенциал сложных окислительно-восстановительных электродов зависит от водородного показателя среды. Используются для измерения pH.

70. Стеклянный электрод. Устройство. Запишите уравнение электродной реакции и соответствующее уравнение Нернста для электродного потенциала. Применение стеклянного электрода. Приведите условную запись электрохимическом цепи, с помощью которой можно измерить pH раствора.

71. Потенциометрические методы анализа. Применение стеклянного хлорсеребряного электродов для определения концентрации соляной кислоты. Приведите интегральную и дифференциальную кривые титрования соляной кислоты щелочью NaOH. Как определить точку эквивалентности.

Основаны на использовании электродвижущей силы электрохимической (потенциометрической ) ячейки от концентрации (активности) определяемого вещества в анализируемой растворе. Простейшая потенциометрическая ячейка содержит два электрода; потенциал одного из них прямо или косвенно зависит от концентрации определяемого вещества – его называют индикаторным (ионселективным) электродом; и второй электрод относительно которого измеряется потенциал индикаторного электрода, называемый электродом сравнения.

Точка эквивалентности в титриметрическом анализе - момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце.

Определение точки эквивалентности:

С помощью pH-метров При достижении точки эквивалентности pH резко изменяется

На графике: на дифф. графике это пик. На интегральном изменение pH:

72. Потенциометрические методы анализа. Применение стеклянного и хлорсеребряного электродов для определения концентрации фосфорной кислоты. Приведите интегральную и дифференциальную кривые титрования форсфорной кислоты щелочью NaOH. Как определить точку эквивалентности. Определите концентрацию фосфорной кислоты по различным точкам эквивалентности.

см. выше +

При добавлении гидроксида натрия протекает первая стадия нейтрализации:

Н3РО4 + NaOH → NaH2PО4 + Н2О.

От начала титрования до первой точки эквивалентности ортофосфорная кислота в избытке, гидроксид натрия нейтрализует ее по первой стадии не полностью.

В растворе присутствует буферная смесь (Н3РО4 + NaH2PО4).

В первой точке эквивалентности вся ортофосфорная кислота оттитрована по первой стадии, в растворе присутствует только кислая соль NaH2PО4.

После первой и до второй точки эквивалентности происходит нейтрализация по второй стадии:

NaН2РО4 + NaOH → Na2HPО4 + Н2О.

В растворе присутствуют буферная смесь слабая «кислота» NaН2РО4- и ее соль Na2HPО4.

Во второй точке эквивалентности вся ортофосфорная кислота оттитрована по второй ступени и в растворе присутствует кислая соль Na2HPО4.

73. Приведите краткую запись гальванической цепи, состоящей из никелевого электрода, погруженного в раствор хлорида никеля с активностью ионов Ni2+ 0,1 моль/л и кадмиевого электрода, погруженного в раствор сульфата кадмия с активностью ионов Cd2+ = 10 -3 моль/л. Для предупреждения возникновения диффузионного потенциала растворы соединены солевым мостиком из насыщенного раствора KCl. Запишите формулу для рассчета ЭДС данной гальванической цепи.

Как считать:

ОВ потенциал будет меньше у того, у кого активность (концентрация) ионов меньше — прямая зависимость.

Cd2+ — анод. Ni2+ — катод.

Cd|Cd2+||KCl||Ni2+|Ni

φ(а) = -0,4 + (0,059/2) * lg0.01 = -0.459

φ(к) = -0,25 + (0,059/2) * lg0.1 = -0,2795

E= φ(к) - φ(а) = -0,2795 + 0.459 = 0,1795

74. Электроды I рода. Где используются электроды 1 рода. Что такое медно-цинковый элемент Даниэля-Якоби? Приведите схему и условную запись элемента. Какие полуреакции протекают на его электродах? Укажите тип (электрохимический или концентрационный) и знаки электродов гальванического элемента:

Cu | CuSO4 || CuSO4 | Cu

0,5M 0.025M

Металлические электроды первого рода часто используют в качестве индикаторных электродов в аналитической химии. Индикаторные электроды позволяют определить активность (концентрацию) ионов металла путем измерения их потенциалов.

Укажите тип (электрохимический или концентрационный) и знаки электродов гальванического элемента:

Cu | CuSO4 || CuSO4 | Cu

0,5M 0.025M

Концентрационный элемент — это гальванический элемент, состоящий из двух одинаковых металлических электродов, опущенных в растворы соли этого металла с различными концентрациями С1 > С2. Катодом в этом гальваническом элементе является электрод, погруженный в раствор с большей концентрацией, а анодом соответственно погруженным в раствор с меньшей концентрацией.

Купрум слева с большей концентрацией — катод, а справа — анод.