• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
domenica, Febbraio 5, 2023
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Chimica

Potenziometria e misure potenziometriche

di Chimicamo
16 Ottobre 2022
in Chimica, Chimica Analitica
A A
0
Potenziometria-chimicamo

Potenziometria-chimicamo

La potenziometria si basa sulla misura della differenza di potenziale che si instaura tra due semicelle per determinare la concentrazione di un particolare elettrolita

Sommario nascondi
1 Elettrodi di riferimento
2 Elettrodi indicatori
3 Cella a concentrazione
4 Esercizi sulla potenziometria

L’equazione di Nernst mostra la relazione che intercorre tra la concentrazione degli ioni in soluzione e il potenziale dell’elettrodo. La misura del potenziale di una cella permette di stabilire la concentrazione degli ioni in cui è immerso l’elettrodo.

Le celle impiegate per queste misure sono costituite dall’abbinamento di un elettrodo a potenziale standard e noto, detto elettrodo di riferimento e di un elettrodo opportunamente scelto, detto elettrodo indicatore.

La differenza di potenziale è così misurata sperimentalmente e, poiché si conosce il potenziale dell’elettrodo di riferimento, si può ottenere il potenziale incognito dell’elettrodo indicatore :

Eind = Ecella – Eriferimento

Elettrodi di riferimento

Come elettrodo di riferimento dovrebbe essere usato l’elettrodo a idrogeno (S.H.E.) , ma poiché questo elettrodo presenta alcuni inconvenienti pratici, ad esso sono preferiti gli elettrodi a mercurio e gli elettrodi ad argento. Tra gli elettrodi a mercurio i più noti sono i seguenti:

1)       Elettrodo a calomelano saturo ( S.C.E.). Esso è costituito da mercurio metallico a contatto con Hg2Cl2 (calomelano) e con una soluzione satura di KCl.

La semireazione di riduzione è:

Hg2Cl2 + 2 e– = 2 Hg + 2 Cl–

Il potenziale di questo elettrodo è : + 0.246 V

imagesCASVMG2N

2)     Elettrodo a calomelano normale. Esso è identico al precedente, ma la soluzione di KCl è normale (non satura); il potenziale di questo elettrodo è + 0.236 V.

Elettrodi indicatori

La caratteristica degli elettrodi indicatori è quella di assumere potenziali, il cui valore e segno sono funzione della concentrazione degli ioni o delle specie ioniche presenti nella soluzione in cui sono parzialmente immersi.

Gli elettrodi indicatori più noti sono

1)       Elettrodo ad argento : è costituito da Ag metallico immerso in soluzione di ioni Ag+. Tale elettrodo è usato per determinare la concentrazione degli ioni Ag+. Il suo potenziale è funzione dell’equilibrio:
Ag  ‹=› Ag+ + 1 e –

ed è dato dall’equazione E = E° + 0.059 log [Ag+]

2)     Elettrodo Ag/AgCl : è costituito da Argento metallico in contatto con AgCl e immerso in ioni Cl– e viene adoperato per la loro determinazione quantitativa.

Il suo potenziale è funzione dei seguenti equilibri :

a)      Ag+ + Cl–‹=› AgCl

b)     Ag ‹=› Ag+ + 1 e–

Il primo dei due equilibri è governato dal prodotto di solubilità

Kps = [Ag+][Cl–] da cui [Ag+] = Kps/[Cl–] mentre  il secondo, di natura elettrochimica, è regolato dall’equazione di Nerst:

E = E° + 0.059 log [Ag+]

Sostituendo ad Ag+ il suo valore si ha :

E = E° + 0.059 log Kps/ [Cl–]

Da cui risulta che il potenziale è funzione della concentrazione di Cl–.

3)     Elettrodo di platino inerte: la soluzione in cui è immerso l’elettrodo contiene due specie ioniche a diverso numero di ossidazione ad es. Sn4+/Sn2+. Il potenziale è regolato dall’equilibrio

  Potenziale di elettrodo

Sn4+  + 2 e – ⇄ Sn2+

Il potenziale è pari a :

E = E° + 0.059/2 log [Sn4+]/[Sn2+]

Cella a concentrazione

Una cella a concentrazione può essere ottenuta immergendo due elettrodi dello stesso metallo in due soluzioni a diversa concentrazione, contenenti la medesima specie ionica.

Supponiamo di disporre di due soluzioni a diversa concentrazione contenenti lo stesso ione . Immergendo due elettrodi dello stesso metallo in tali soluzioni, dopo averle collegate elettricamente, otteniamo una cella a concentrazione.

Il collegamento viene effettuato tramite un ponte salino che serve a garantire l’elettroneutralità delle soluzioni e che è costituito da un elettrolita opportunamente scelto mescolato con un colloide    ( ad es. agar agar). In tal modo le due soluzioni sono collegate elettroliticamente ma ne è impedito il reciproco mescolamento. Se le due soluzioni, infatti si mescolassero, verrebbe eliminata la differenza di concentrazione, cui è dovuta la differenza di potenziale della cella.

Supponiamo di avere due soluzioni di ioni Ag+ a diversa concentrazione di cui una sia nota  in cui sono immersi due elettrodi di argento.

I potenziali dei due elettrodi, saranno espressi dall’equazione di Nernst:

E = E° + 0.059 log [Ag+]x ( soluzione a concentrazione incognita)
E = E° + 0.059 log [Ag+]s ( soluzione a concentrazione nota)

La d.d.p. della cella sarà :
Ecella = Ex – Es

Da cui :

Ecella = 0.059 log [Ag+]x/[Ag+]s

Affinché la f.e.m. della cella sia diversa da zero è necessario che le concentrazioni dello ione Ag+ siano diverse nelle due soluzioni. Essendo noto il valore di [Ag+]s si può determinare la [Ag+]x nota Ecella

Esercizi sulla potenziometria

1)       Una cella è costituita da un elettrodo indicatore Ag/AgCl immerso in una soluzione a concentrazione incognita di ioni Cl–. L’elettrodo di riferimento è un elettrodo a calomelano (S.C.E.). la f.e.m. della cella viene misurata tramite un voltmetro e risulta essere – 0.062 V . Calcolare la concentrazione degli ioni Cl–.

Il valore letto dallo strumento è espresso da :
Ecella = ES.C.E. – EAg

Dove ES.C.E. = + 0.246 V ( valore tabulato) ; E ° Ag/AgCl= + 0.237 ( valore tabulato) ;

Kps= 1.6 · 10-10 ( valore tabulato)

Ecella = + 0.246 – 0.237 – 0.059 log 1.6 · 10-10 +0.059 log [Cl–] = – 0.062

0.587 + 0.059 log [Cl–] = – 0.062

0.059 log [Cl–] =  – 0.12

log[Cl–] =- 2.0

[Cl–] = 10-2.0 = 0.010 M

2)     La f.e.m. di una cella a concentrazione è stata misurata sperimentalmente e risulta 0.0178 V.

Tale cella contiene ione Ag+ a concentrazione 0.1 M. determinare la concentrazione dello ione argento incognita.

0.0178 = 0.059  log [Ag+]/0.1

0.30 = log [Ag+]/ 0.1

100.30 = [Ag+]/0.1

2.0 = [Ag+]/0.1

[Ag+] = 0.2 M

Tags: cella a concentrazioneElettrodi indicatorielettrodo a calomelanoelettrodo a idrogeno

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI



Articolo Precedente

Entropia nei processi irreversibili

Prossimo Articolo

Titolazioni potenziometriche

Chimicamo

Chimicamo

Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Altri Articoli

Volume di ritenzione

Volume di ritenzione

di Maurizia Gagliano
4 Febbraio 2023
0

Il volume di ritenzione è il volume di fase mobile necessario per eluire una sostanza da una colonna cromatografica La...

Silvite

Silvite

di Maurizia Gagliano
2 Febbraio 2023
0

La silvite è un minerale costituito da cloruro di potassio costituendo  la principale fonte di KCl utilizzato nei fertilizzanti. A...

Polialite

Polialite

di Massimiliano Balzano
31 Gennaio 2023
0

La polialite è un sale doppio costituito da solfato di potassio, calcio e magnesio diidrato che ha formula K2Ca2Mg(SO4)4 ·...

Plutonio

Plutonio

di Maurizia Gagliano
28 Gennaio 2023
0

Il plutonio è un elemento radioattivo appartenente al blocco f e al 7° Periodo con numero atomico 94 e configurazione...

Visualizza altri articoli

Lascia un commento Annulla risposta

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Chimicamo su Rai Tre

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Corpo nero 5 Febbraio 2023
  • Plastificanti biocompatibili 5 Febbraio 2023
  • Volume di ritenzione 4 Febbraio 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210