2.4. Електрохімічні методи аналізу. Потенціометрія.

Потенціометрія заснована на вимірюванні різниці електричних потенціалів, що виникає між різнорідними електродами, зануреними в розчин з речовиною, що визначається. Електричний потенціал Е виникає на електродах при проходженні на них окисно-відновної реакції і залежить від концентрації С речовини у розчині. Ця залежність описується рівнянням Нернста:

(26)

де z – заряд потенціал визначаючого іону, Е^о – стандартний електродний потенціал, В.

Завдання для рішення

1. На потенціометричне титрування розчину молочної кислоти, отриманого із продукту масою 1 г, витрачають 14 см³ 0,1 моль/дм³ розчину гидроксиду натрію. Чому дорівнює вміст (%) молочної кислоти в аналізованому продукті?

2. На потенціометричне титрування суміші мурашиної й оцтової кислот до першої точки стехіометричності витрачають 8 см³ 0,05 моль/дм³ розчину гидроксиду калію, до другої точки стехіометричності – 10,2 см³ розчину титранту. Чому рівні маси (мг) кожної з кислот в аналізованому розчині?

3. На потенціометричне титрування 10 см³ соку, щільність соку 1 г/см³, витрачають 5,55 см³ 0,02 моль/дм³ розчину гидроксиду натрію. Чому дорівнює вміст (%) лимонної кислоти в аналізованому соку?

4. На потенціометричне титрування водного екстракту, отриманого з 4 г тіста, витрачають 3 см³ 0,01 моль/дм³ розчину хлоридної кислоти. Чому дорівнює вміст (%) гідрокарбонату натрію в аналізованому тісті?

5. На потенціометричне титрування розчину щавлевої кислоти 0,05 моль/дм³ розчином гидроксиду натрію максимум на диференціальній кривій титрування перебуває в інтервалі 8,0–8,4 см³. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

6. На потенціометричне титрування водного екстракту, отриманого з м'якушки хліба масою 2 г, витрачають 10 см³ 0,01 моль/дм³ розчину нітрату срібла. Чому дорівнює вміст (%) хлориду натрію в аналізованому хлібі?

7. При аналізі розчину хлориду натрію методом прямої потенціометрії з рNа–скляним електродом рNа = 4. Чому дорівнює концентрація іонів Nа⁺ в аналізованому розчині?

8. При аналізі розчину хлориду калію методом прямої потенціометрії із рК–скляним електродом рК = 3. Чому дорівнює концентрація іонів К⁺ в аналізованому розчині?

9. При аналізі розчину нітрату натрію методом прямої потенціометрії з рNО₃^– –скляним електродом рNО₃^– = 5. Чому дорівнює концентрація іонів NО₃^– в аналізованому розчині?

10. На потенціометричне титрування розчину лимонної кислоти у водному екстракті з вафель до точки стехіометричності затрачають 10 см³ 0,05 моль/дм³ розчину гидроксиду калію. Чому дорівнює маса (г) лимонної кислоти в аналізованому екстракті?

11. Потенціал хлоридсрібного електроду (Е⁰ = 0,290 В), зануреного в розчин, стосовно насиченого каломельного дорівнює 0,208 В. Чому дорівнює концентрація хлорид-іонів (моль/дм³) у водному екстракті з житнього хліба?

12. На потенціометричне титрування 20 см³ маринаду 0,1 моль/дм³ розчином гидроксиду натрію максимуму на диференціальній кривій титрування відповідає об'єм титранту 10,3 см³. Чому дорівнює концентрація (моль/дм³) оцтової кислоти в аналізованому маринаді?

13. На потенціометричне титрування соку до точки стехіометричності затрачають 14 см³ 0,05 моль/дм³ розчину гидроксиду натрію. Чому дорівнює маса (мг) яблучної кислоти в аналізованому соку?

14. На потенціометричне титрування 25 см³ молока затрачають 2,5 см³ 0,1 моль/дм³ розчину гидроксиду натрію. Чому дорівнює концентрація (моль/дм³) молочної кислоти в аналізованому молоці?

15. На потенціометричне титрування навішення локшини масою 1,562 г, витрачають 12 см³ 0,02 моль/дм³ розчину нітрату срібла. Чому дорівнює вміст (%) хлориду натрію в аналізованій локшині?

16. На потенціометричне титрування розчину лимонної кислоти витрачають 11,2 см³ 0,1342 моль/дм³ розчину гидроксиду натрію. Чому дорівнює маса (мг) лимонної кислоти в аналізованому розчині?

17. На потенціометричне титрування 20 см³ розчину винної кислоти витрачають 15,2 см³ 0,1235 моль/дм³ розчину гидроксиду калію. Чому дорівнює вміст (г/дм³) винної кислоти в аналізованому розчині?

18. На потенціометричне титрування розчину гідрокарбонату натрію, отриманого з печива масою 1,3582 г, витрачають 15,6 см³ 0,1106 моль/дм³ розчину хлоридної кислоти. Чому дорівнює вміст (%) солі в аналізованому печиві?

19. Різниці потенціалів скляного й хлоридсрібного електродів щодо водневого електрода рівні відповідно 0,573 В и 0,134 В. Чому дорівнює різниця потенціалів між скляним і хлоридсрібним електродами?

20. На потенціометричне титрування 20 см³ напою, що містить яблучну кислоту, витрачають 13,2 см³ 0,1388 моль/дм³ розчину гидроксиду калію. Чому дорівнює вміст (г/дм³) яблучної кислоти в аналізованому напої?

21. На потенціометричне титрування розчину масляної кислоти, отриманого з 50,8365 г масла, витрачають 10,1 см³ 0,01113 моль/дм³ розчину гидроксиду натрію. Чому дорівнює вміст (%) масляної кислоти в аналізованому маслі?

22. На потенціометричне титрування 5 см³ оцтової есенції витрачають 20,6 см³ 0,2352 моль/дм³ розчину гидроксиду калію. Чому дорівнює вміст (г/дм³) оцтової кислоти в аналізованій есенції?

23. На потенціометричне титрування розчину щавлевої кислоти затрачають 12,6 см³ 0,1 моль/дм³ розчину перманганату калію. Чому дорівнює маса (мг) щавлевої кислоти в аналізованому розчині?

24. Потенціал хлоридсрібного електроду (Е⁰ = 0,290 В), зануреного в розчин, стосовно насиченого каломельного електроду, дорівнює 0,224 В. Чому дорівнює концентрація хлорид-іонів (моль/дм³) у водному екстракті із пшеничного хліба?