Potensiometri-2010

elektrometri

Pengukuran potensial dengan keadaan tidak ada arus (I = 0)

Potensial yang terukur berbanding lurus dengan konsentrasi analit

Potensial yang dihasilkan dari suatu sel elektrokimia merupakan hasil perubahan energi dari proses reaksi hingga mencapai kesetimbangan reaksi

Dasar pengukuran Mengukur perbedaan potensial dari 2

buah ½ sel yang dinyatakan dalam Esel Jika salah satu ½ sel diketahui dan dibuat

tetap nilainya, maka dapat diketahui konsentrasi dari ½ sel lainnya

Potensial standar sel, E0cell, menurut persamaan

Nernst: E0

cell = (RT/nF) lnKR adalah hukum tetapan gas, T adalah suhu, K adalah tetapan kesetimbangan, F adalah Faraday, and n isadalah jumlah ekivalen listrik/ jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi

Potensial elektroda adalah penjumlahan dari dua ½ reaksi sel.

Tidak dapat menentukan potensial dari elektroda tunggal, melainkan mengukur perbedaan potensial.

Metoda ini memerlukan: Elektroda pembanding (reference electrode)

adalah elektroda yang potensialnya tetap Elektroda penunjuk (indicator electrode)

adalah elektroda yang merespon terhadap analit

Alat pengukur potensial

Contoh potensiometri 1.) Overview

Potential change only dependent on one ½ cell concentrations Reference electrode is fixed or saturated doesn’t change!

Reference electrode, [Cl-] is constant

Potential of the cell only depends on [Fe2+] & [Fe3+]

Pt wire is indicator electrode whose potential responds to [Fe2+]/[Fe3+]

]Cllog[..]Fe[

]Fe[log

..Ecell

0591602220

1

0591607710

3

2

Unknown solution of[Fe2+] & [Fe3+]

Cd| Cd2+ ([Cd2+]=0.010 M)||AgNO3(0.50 M)|Ag

Cd| Cd2+ ([Cd2+]=0.010 M)||( AgCl satud )| Ag

Cd| Cd2+ ([Cd2+]=0.010 M)|| H+, H2 (g) | Pt

Cd| Cd2+ ([Cd2+]=0.010 M)|| Fe3+, Fe2+ | Pt

Hydrogen Gas Electrode Pt (H2 (1 atm), H+ (1M)

Silver-Silver Chloride Reference Electrode

Eo = +0.222 V

Activity of Cl- not 1E(sat,KCl) = +0.197 V

Eo = +0.268 V

Activity of Cl- not 1E(sat,KCl) = +0.241 V

Elektroda logam

½ Reaction at Ag indicator electrode:

E+o = +799 V

½ Reaction at Calomel reference electrode:

E(sat,KCl) = +0.241 V

Cell Potential from Nernst Equation:

24101

1

0591607990 .

]Ag[log

..EEEcell

Potential of Ag indicator electrode

Cell voltage changes as a function of [Ag+]

Ion selektif Contoh elektroda gelas

Molekul selektif Contoh elektroda CO2

Elektroda pH 1.) pH Measurement with a Glass Electrode

Glass electrode is most common ion-selective electrode

Combination electrode incorporates both glass and reference electrode in one body

Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(aq)||H+(aq,outside) H+(aq,inside),Cl-(aq)|AgCl(s)|Ag(s)

Outer referenceelectrode

[H+] outside(analyte solution)

[H+] inside Inner referenceelectrode

Glass membraneSelectively binds H+

Glass membraneSelectively binds H+

Electric potential is generated by [H+] difference across glass membrane

Glass Membrane Two surfaces of glass “swell” as they absorb water

- Surfaces are in contact with [H+]

Cations (Na+) bind oxygen in SiO4 structure

Cations (Na+) bind oxygen in SiO4 structure

Glass Membrane H+ diffuse into glass membrane and replace Na+ in hydrated gel region

- Ion-exchange equilibrium- Selective for H+ because H+ is only ion that binds significantly to the

hydrated gel layer

Charge is slowly carried by migration of Na+ across

glass membrane

Potential is determined by external [H+]

H(0.05916)constant pE Constant and b are measured when electrode is calibrated with solution of known pH

Calibration A pH electrode should be calibrated with two or more standard buffers

before use. pH of the unknown should lie within the range of the standard buffers

Measured voltage is correlated with a pH, which is then used to measure an unknown.

Standar pH terukur tidak lebih teliti dari standar (±

0,01) Kesalahan natrium

Pada [H+] sangat rendah, elektroda merespon Na+ , sehingga pembacaan pH lebih rendah dari seharusnya

Kesalahan asam Pada [H+] sangat tinggi, pembacaan pH lebih

tinggi dari seharusnya, elektroda menjadi jenuh

Waktu kesetimbangan Elektroda memerlukan waktu sekitar 30 menit

untuk mencapai kesetimbangan dengan larutan

Hidrasi gelas Elektroda pH yang kering tidak akan

merespon [H+] larutan dengan benar Suhu

Suhu pengukuran harus sama dengan pada saat kalibrasi

Pencucian/pembersihan Kontaminasi menyebabkan penyimpangan pH

pH measurements are accurate to ± 0.02 pH units

Larger errors occur at high and low pH readings