Различают прямую и косвенную потенциометрию или потенциометрическое титрование

Прямая потенциометрия (ионометрия) – это потенциометрический метод, в котором индикаторным электродом является ионоселективный электрод. Ионометрия – удобный, простой, экспрессный современный метод анализа. Для его реализации достаточно подобрать соответствующий ионоселективный электрод для определяемого иона. Особенно широко ионометрия используется при определении точной концентрации ионов Н⁺ в растворе. В качестве индикаторного электрода, как правило, применяют стеклянный электрод, селективный по отношению к ионам Н⁺. Измерения э.д.с. производят с помощью специальных приборов, называемых рН-метрами. Их шкала откалибрована таким образом, что вместо измеряемой э.д.с. показывает значение рН раствора.

Потенциометрическое титрование является разновидностью титриметрических методов анализа. При потенциометрическом титровании анализируемый раствор, находящийся в электрохимической ячейке, титруют подходящим титрантом, фиксируя точку эквивалентности на основании характера изменения э.д.с. измеряемой цепи в зависимости от объема добавляемого раствора. По полученным данным строят кривую потенциометрического титрования и на этой кривой определяют точку эквивалентности и объем израсходованного титранта в точке эквивалентности.

Потенциометрическое титрование может быть использовано для определения концентрации кислоты или основания в анализируемом растворе. В этом случае составляют гальваническую цепь, содержащую индикаторный стеклянный электрод и электрод сравнения с постоянным известным потенциалом (например, хлорсеребряный):

Ag ½ AgCl, HCl ½ «смб» ½ Н₃О⁺ ½½ KCl, AgCl ½ Ag

a a_x

индикаторный хлорсеребряный

стеклянный электрод электрод сравнения

где «смб» – стеклянная мембрана; а – известная активность ионов Н⁺ внутреннего раствора стеклянного электрода; а_х – неизвестная активность ионов Н⁺ измеряемого раствора.

Э.д.с. такой гальванической цепи будет зависеть от концентрации ионов Н⁺ в исследуемом растворе. Измеряя её с помощью соответствующего прибора, можно непосредственно определить рН среды.

Титруемый раствор строго определенного объема помещают в электролитическую ячейку с электродами и при перемешивании из бюретки небольшими порциями добавляют титрант (например, раствор щелочи при определении концентрации кислоты в исследуемой системе). После каждого добавления очередной порции раствора щелочи с помощью потенциометра определяют рН раствора и затем по полученным данным строят кривую титрования в координатах рН раствора – V (титранта) (рис. 97).

Рис. 97. Кривая потенциометрического титрования соляной кислоты гидроксидом натрия: А – точка эквивалентности

В случае титрования сильной кислоты щелочью точка эквивалентности будет лежать на середине скачка титрования (рН = 7).

В ряде случаев чувствительность потенциометрического метода превышает чувствительность обычного объемного метода, а также метода кондуктометрического титрования.

Содержание

Предисловие. 3

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА, КАК ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА БИОЭНЕРГЕТИКИ 5

Предмет, методы и основные понятия химической термодинамики.. 6

Термодинамические системы: изолированные, закрытые, открытые, гомогенные, гетерогенные. 8

Термодинамические параметры.. 11

Внутренняя энергия системы.. 14

Форма обмена энергии с окружающей средой. 16

Первое начало термодинамики. Тепловые эффекты химических
реакций.. 20

Изобарный и изохорный процессы. Энтальпия. Тепловые эффекты химических реакций 21

Термохимия. Закон Гесса. 24

Влияние температуры и давления на тепловой эффект реакции. 31

Использование закона Гесса в биохимических исследованиях. 32

Энтропия. Второй закон термодинамики.. 35

Энтропия. 35

Второе начало термодинамики. Свободная энергия Гиббса. 43

Принцип энергетического сопряжения. 49

Химическое равновесие. 51

Обратимые и необратимые реакции. Константа равновесия. 51

Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. 58

УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ.. 63

Растворы... 64

Физические свойства Н₂О и строение ее молекул. 66

Механизм образования растворов. 68

Растворимость веществ. Факторы, влияющие на растворимость. 73

Влияние природы веществ на растворимость. 74

Влияние давления на растворимость веществ. 75

Влияние температуры на растворимость веществ. 77

Влияние электролитов на растворимость веществ. 78

Взаимная растворимость жидкостей. 79

Способы выражения состава растворов. 82

Термодинамические аспекты процесса растворения.
Идеальные растворы.. 85

Коллигативные свойства разбавленных растворов.. 87

Диффузия и осмос в растворах. 87

Роль осмоса в биологических процессах. 93

Давление насыщенного пара растворителя над раствором.
Закон Рауля. 98

Следствия из закона Рауля. 101

Применение методов криоскопии и эбуллиоскопии. 105

Коллигативные свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент Вант-Гоффа. 107

Электролитическая диссоциация. 110

Электролиты и неэлектролиты. Теория электролитической диссоциации. 110

Общая характеристика электролитов. 113

Слабые электролиты.. 114

Сильные электролиты.. 120

Диссоциация воды. Водородный показатель. 125

Теория кислот и оснований. Буферные растворы... 130

Теория кислот и оснований. 130

Буферные растворы.. 141

Определение буферных систем и их классификация. 141

Механизм действия буферных систем.. 145

Вычисление рН и рОН буферных систем. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха 147

Буферная емкость. 152

Буферные системы человеческого организма. 155

Нарушения кислотно-оснóвного равновесия крови. Ацидоз. Алкалоз. 159

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ.. 161

Кинетика химических реакций.. 162

Понятие о скорости химической реакции. Закон действующих масс. 163

Кинетическая классификация химических реакций. Понятие о молекулярности и порядке химической реакции. 169

Порядок и молекулярность простых химических реакций. 169

Понятие о сложных химических реакциях. 171

Классификация сложных реакций. 173

Измерение скорости химической реакции. 180

Влияние температуры на скорость химической реакции. 185

Катализ. 194

Общие положения и закономерности катализа. 194

Механизм гомогенного и гетерогенного катализа. 199

Особенности каталитической активности ферментов. 201

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ.. 203

Определение дисперсных систем.. 204

Классификация дисперсных систем и их общая характеристика. 210

Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды.. 214

Классификация по взаимодействию между частицами дисперсной фазы или степени структурированности системы.. 216

Классификация по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой 217

Методы получения дисперсных систем.. 218

Диспергирование жидкостей. 220

Диспергирование газов. 220

Конденсационные методы.. 221

Методы физической конденсации. 222

Методы химической конденсации. 223

Очистка золей. 224

Компенсационный диализ и вивидиализ. 227

Молекулярно-кинетические свойства золей.. 229

Броуновское движение. 229

Диффузия. 232

Седиментация в золях. 233

Осмотическое давление в золях. 234

Оптические свойства золей. 235

Рассеяние света (опалесценция) 236

Оптические методы исследования коллоидных систем.. 238

Механизм образования и строение коллоидной частицы – мицеллы... 240

Электрокинетические свойства золей.. 249

Устойчивость гидрофобных коллоидных систем. Коагуляция золей.. 256

Виды устойчивости золей. 256

Теория коагуляции Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека. 259

Влияние электролитов на устойчивость золей. Порог коагуляции. Правило Шульца-Гарди 262

Чередование зон коагуляции. 265

Коагуляции золей смесями электролитов. 266

Скорость коагуляции. 267

Коллоидная защита. 268

Роль процессов коагуляции в промышленности, медицине, биологии. 270

Растворы высокомолекулярных соединений.. 273

Общая характеристика высокомолекулярных соединений. 275

Классификация полимеров. 277

Набухание и растворение ВМС.. 281

Термодинамические аспекты процесса набухания. 286

Давление набухания. 287

Свойства растворов высокомолекулярных соединений. 288

Осмотическое давление растворов ВМС.. 289

Онкотическое давление крови. 290

Вязкость растворов полимеров. 291

Свободная и связанная вода в растворах. 294

Полиэлектролиты.. 295

Факторы, влияющие на устойчивость растворов полимеров.
Высаливание. 299

ЭЛЕКТРОХИМИЯ.. 301

Растворы электролитов как проводники второго рода. Электропроводность растворов электролитов.. 302

Эквивалентная электропроводность растворов. 307

Практическое применение электропроводности. 310

Равновесные электродные процессы... 313

Металлический электрод. 313

Измерение электродных потенциалов. 319

Окислительно-восстановительные электроды.. 322

Диффузионный и мембранный потенциалы.. 327

Химические источники электрического тока. Гальванические
элементы... 332

Потенциометрия. 338

Учебное издание

Болтромеюк Виктор Васильевич

ОБЩАЯ ХИМИЯ

Пособие для студентов лечебного, педиатрического,
медико-психологического и медико-диагностического
факультетов

Ответственный за выпуск В.А.Снежицкий

Компьютерная верстка А.В.Яроцкая

Корректор Л.С.Засельская

Подписано в печать 26.11.2009. Формат 60х84/16.

Гарнитура Таймс. Ризография.

Усл. печ. л. 20,0. Уч.-изд. л. 12,4. Тираж 99 экз. Заказ 165 п.

Издатель и полиграфическое исполнение

учреждение образования

«Гродненский государственный медицинский университет».

ЛИ № 02330/0548511 от 16.06.2009. Ул. Горького, 80, 230009, г. Гродно.

[1] В химической практике нелетучим обычно считают вещество, температура кипения которого не менее чем на 150^оС выше температуры кипения растворителя.