1

Redoks titracije24. Za analizu je uzeto 20,00 mL otopine Sn2+, c(Sn2+) = 0,005 M koja je 1 M s obzirom na HClte titrirano s 0,020 M otopinom Ce4+. Izračunajte potencijal članka, Pt – ZKE, nakon dodatka sljedećih volumena titranta: 0,00; 0,10 mL; 1,00 mL; 10,00 mL i 10,10 mL. Skicirajte krivulju titracije.

4+ 2+

4+ 3+

0Sn Sn0Ce Ce

0 139 V u 1 M HCl

1 47 V u 1 M HCl/

/

E ,

E ,

2

Formiranje potencijala na mjernom instrumentu

Potencijal referentne elektrode (RE), u ovom slučaju zasićene kalomel elektrode (ZKE), ne ovisi o sastavu otopine (Vidi potenciometriju).Dogovoreno se kod potenciometrijskih mjerenja referentna elektroda označava anodom.Potencijal ZKE određen je referentnom reakcijompolučlanka.Hg2Cl2(s) + 2 e- 2 Hg(l) + 2 Cl-E f = + 0,241 V

Što se događa na indikatorskoj elektrodi (IE)?

Na IE, u ovom slučaju Pt-žica, dvije indikatorske reakcije uspostavljaju ravnotežno stanje.

Sn4+ + 2 e- Sn2+ E f = + 0,139 VCe4+ + e- Ce3+ E f = + 1,470 V

Za posljednje dvije reakcije E f označava formalneredukcijske potencijale u 1 M HCl.

3

Sn2+ + 2 Ce4+ ⇆ Sn4+ + 2 Ce3+

steh. steh.broj broj

-1 -1A A t.e. B

mmol analita mmol titranta-1

t.e.

mmol analita mmol titranta

(mL) (mmol mL ) a (mL) (mmol mL ) b

20(mL) 0 005(mmol mL ) 2 (mL) 0 02

V c V c

, V ,

t.e.

1

20 0 005 2 10 mL0 02 1

,V,

V = 0,10 mL

Koncentracije oksidiranog i reduciranog oblika analita prije točke ekvivalencije računaju se poznavanjem volumena analita (Va), koncentracije analita (ca), koncentracije titranta (ct) te stehiometrije redoks- reakcije.

b Ared + a Boks b Aoks + a Bred

b

a a t0

č A b

z t

b0 0592 a log 0 241

a b ba

V c V c,E E ,

V c

4

bt.e.0

č A b

z

0 0592 log 0 241a b

V V,E E ,V

Računanje Ek prije točke ekvivalencije za reakciju:b Ared + a Boks b Aoks + a Bredkorištenjem Vt.e.

V = 0,10 mL

Sn2+ + 2 Ce4+ ⇆ Sn4+ + 2 Ce3+

1

č 1

z

1

č 1

z

120 0 005 0 1 0 020 0592 2 0 139 log 0 241 0 161 V

2 1 10 1 0 022

10 0 10 0592 0 139 log 0 241 0 161 V2 1 0 1

, , ,,E , , ,

, ,

,,E , , ,,

5

V = 1,0 mL

Sn2+ + 2 Ce4+ ⇆ Sn4+ + 2 Ce3+

1

č 1

z

1

č 1

z

120 0 005 1 0 020 0592 2 0 139 log 0 241 0 130 V

2 1 11 0 022

10 10 0592 0 139 log 0 241 0 130 V2 1 1

, ,,E , , ,

,

,E , , ,

T.E. V = 10 mL

Računanje potencijala članka u točki ekvivalencije za reakciju: b Ared + a Boks b Aoks + a Bred koristeći standardne (formalne) potencijale redoks-parova.

0 0A B

t.e. k

č k

a b a b0 241

E EE E

E E ,

6

t.e.

č

2 0 139 1 1 470 0 583 V2 1

0 583 0 241 0 342 V

, ,E ,

E , , ,

Sn4+ + 2 e- Sn2+ E f = + 0,139 V

Ce4+ + e- Ce3+ E f = + 1,470 V

2+ 4+

2+ 4+ 4+ 3+

U točki ekvivalencije stahiometrijske koncentracije Sn i Ce jednake su 0.

Postoji stanovita koncentracija navedenih vrsta kao poslijedica ravnotežnog stanja:Sn 2Ce Sn 2Ce

Računanje koncentracija oksidiranog i reduciranog oblika analita poslije točke ekvivalencije za reakciju:b Ared + a Boks b Aoks + a Bred

V = 10,1 mL

at.e.0

č B at.e.

z

0 0592 log 0 241a b

V,E E ,V V

2

č 2

z

0 0592 10 1 470 log 0 241 1 111 V2 1 10 1 10,E , , ,

,

7