Потенциометрический метод титрования

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

для проведения занятия со студентами I курса

целебного факультета по общей химии

Тема № 8: Электрохимия и химические способы

Исследования. Потенциометрия.

Потенциометрический способ титрования

Время: 3 часа

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Ознакомить студентов с теоретическими основами электрохимии и с внедрением химических способов, а именно, потенциометрии, в медико-биологических исследовательских работах. Научить фактически определять рН и проводить Потенциометрический метод титрования потенциометрическое титрование смесей.

МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:

Способы потенциометрии употребляются в клиническом анализе и в практике санитарно-гигиенических исследовательских работ. При помощи потенциометрических способов может быть определение концентрации физиологически активных ионов (H3O+, K+, Na+, Ca2+, NH4+, Cl¯, Br¯, I¯) в био жидкостях и тканях. При применении Потенциометрический метод титрования ферментных электродов может быть определение глюкозы, мочевины, аминокислот и других метаболитов, а при помощи газовых электродов вести контроль состояния воздушной среды.

Исследование устройств появления электродных и окислительно-восстановительных потенциалов (ОВ-потенциалов) позволяет разобраться в закономерностях многих биохимических процессов в организме, а именно, процессов био окисления и установить последовательность энергетического значения Потенциометрический метод титрования ОВ-процессов. Способ регистрации биопотенциалов применяется при исследовании деятельности разных органов, к примеру, при диагностике сердечных болезней (электрокардиография). Регистрация биопотенциалов мозга (электроэнцефалограмма) в ряде всевозможных случаев позволяет судить о патологических нарушениях центральной нервной системы. При исследовании явлений возбуждения в мышцах и координации деятельности мышц у спортсменов применяется Потенциометрический метод титрования способ поочередной регистрации ряда отдельных токов деяния мускулы (электромиография). Вместе с этим в мед практике обширно употребляют материалы, а именно, металлы при эндопротезировании костных тканей, зубов, при внедрении которых в организм на границе металл-раствор появляется скачек потенциала, и развиваются химические процессы.

Потенциометрическое титрование применяется для определения концентрации на биологическом Потенциометрический метод титрования уровне активных и фармацевтических веществ.

Таким макаром, познание темы нужно для исследования ряда вопросов в биохимии, обычной и патологической физиологии, фармакологии, санитарии и гигиены и будущей практической деятельности доктора.

ТРЕБОВАНИЯ К Начальному УРОВНЮ Познаний:

а) понятие об ОВР. Важные окислители и восстановители;

б) методы расстановки коэффициентов в уравнениях ОВР: способы электрического Потенциометрический метод титрования баланса и полуреакций (ионно-электронных схем).

В итоге проведения занятия студент должен:

1) знать:

· систематизацию электродов и их устройство;

· устройство и принцип деяния гальванических частей;

· механизмы появления электродных, окислительно-восстановительных, диффузионных и мембранных потенциалов;

· суть прямой потенциометрии и потенциометрического титрования.

2) уметь:

· составлять схемы гальванических частей;

· предсказывать направление протекания окислительно-восстановительных Потенциометрический метод титрования реакций;

· рассчитывать окислительно-восстановительные потенциалы;

· рассчитывать ЭДС гальванического элемента.

· определять направление протекания окислительно-восстановительных реакций;

· определять концентрации смесей слабеньких кислот и констант диссоциации потенциометрическим способом.

2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:

Приобретенные познания о теоретических основах химических процессов и потенциометрических способах исследования потребуются студентам при исследовании курсов мед Потенциометрический метод титрования. физики, биологии, обычной и патологической физиологии, многофункциональной диагностики.

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:

3.1 Электродные и окислительно-восстановительные (ОВ) потенциалы, механизм их появления и зависимость от разных причин. Уравнение Нернста для вычислений значений потенциалов.

3.2 Гальванические элементы (хим и концентрационные): механизм деяния и расчет ЭДС. Измерение электродных и ОВ потенциалов.

3.3 Обратимые электроды первого и Потенциометрический метод титрования второго рода (водородный и хлорсеребряный). Ионоселективные электроды: стеклянный электрод, устройство и механизм появления потенциала.

3.4 Потенциометрическое титрование, его суть и внедрение в количественном анализе и медико-биологических исследовательских работах.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ:

Лабораторная работа № 1

Определение концентрации раствора слабенькой кислоты и ее

константы диссоциации потенциометрическим способом

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Найти Потенциометрический метод титрования концентрацию уксусной кислоты в растворе и ее константу диссоциации (Кдис.).

С этой целью к раствору уксусной кислоты приливают малыми порциями раствор калия гидроксида с известной концентрацией и после каждого прибавления титранта определяют значение рН. При титровании раствора уксусной кислоты щелочью протекает реакция:

CH3COOH + OH¯ = H2O + CH3COO¯ Потенциометрический метод титрования;

Окончанию реакции соответствует возникновение резкого конфигурации рН раствора (скачка титрования), что проявляется в виде практически вертикальной полосы при построении кривой потенциометрического титрования. Кривая потенциометрического титрования выражает графическую зависимость рН раствора от объема приливаемой щелочи. Из середины скачка титрования (эквивалентная точка) опускают перпендикуляр на ось абсцисс и получают эквивалентный объем Потенциометрический метод титрования титранта.

Из соотношения V(KOH)·C(KOH) = V(CH3COOH)·C(CH3COOH) определяют концентрацию уксусной кислоты в растворе.

Для определения Кдис. по кривой потенциометрического титрования находят рН раствора, соответственный добавлению к раствору уксусной кислоты половины эквивалентного объема калия гидроксида. Для более четкого определения Кдис. к раствору кислоты добавляют половину Потенциометрический метод титрования эквивалентного объема титранта и определяют значение рН. Так как в данном случае кислота нейтрализована на 50%, то концентрация кислоты равна концентрации соли, т.е.

С(СН3СООН) = С(СН3СОО¯)

,

тогда из уравнения следует, что Кдис. = [Н+], а рН = рК (рК = – lgК).

ВЫПОЛНЕНИЕ ОПЫТА: В стакан для Потенциометрический метод титрования титрования при помощи пипетки отмеряют 10 мл раствора уксусной кислоты. Опускают в раствор стеклянный и хлорсеребряный электроды и определяют начальное значение рН.

Определяют начальное значение рН раствора уксусной кислоты и титруют раствор кислоты, добавляя щелочь из бюретки порциями, объем которых указан в таблице 1. После прибавления каждой порции титранта, раствор кропотливо перемешивают радиальными Потенциометрический метод титрования движениями (либо при помощи мешалки) и определяют величину рН. Результаты измерений записывают в таблицу 1. По данным таблицы строят кривую потенциометрического титрования (рис.). По кривой потенциометрического титрования определяют эквивалентный объем щелочи, пошедшей на титрование кислоты, опуская из середины скачка титрования перпендикуляр на ось абсцисс. Концентрацию кислоты рассчитывают по формуле Потенциометрический метод титрования:

,

где С(КОН) – концентрация щелочи, моль/л

V(КОН) – эквивалентный объем щелочи

V (СН3СООН) – объем взятой кислоты

Таблица 1

№ пп Общий объем титранта, мл Объем добавляемого титранта, мл рН раствора
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.


рН 13

Рис. Кривая потенциометрического

9 титрования уксусной кислоты

8 веществом калия гидроксида

1 Vщ, мл


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Лабораторная работа № 2


potochnij-metod-organizacii-proizvodstva.html
potochnoe-proizvodstvo-shvejnih-izdelij.html
potok-energii-i-krugovorot-pitatelnih-veshestv.html