Obsługa elektrody Calomel, charakterystyka, wykorzystuje

On Elektroda Calomel o Calomelanes to elektroda wtórna, która pozwala określić potencjały pół -life, dzięki reakcji występującej między rtęcią a chlorkiem rtęci (I), Hg₂Cl₂, wcześniej znany jako Calomel. Zarówno odczynniki, HG i HG₂Cl₂, Wygrywają lub tracą elektrony w zależności od medium, w którym zanurzona jest elektroda.

Zwykle skrócona jako EC, elektroda ta zastępuje wiele pomiarów standardowej elektrody wodorowej (SHE), ponieważ łatwiej jest ją zbudować i mniej ryzykowne (pomimo rtęci). Wewnątrz zawiera roztwór KCL jako medium elektrolityczne do przepływu elektronów.

Elektroda calomel w pełnym pomiarze. Źródło: Chandrajit Karmakar, CC BY-SA 4.0, Via Wikimedia Commons

Elektroda calomel może mieć różne warianty w zależności od jej wielkości lub ważniejszych, stężenia KCl. Kiedy roztwór KCL jest nasycony, mówimy o elektro z Saturado Calomel (ESC). ESC jest łatwiejsze do przygotowania niż EC, ale bardziej wrażliwy na zmiany temperatury.

Zastosowanie tej elektrody pozwoliło na określenie potencjałów pół -życie dla niezliczonych reakcji redoks. Jest to również powtarzające się urządzenie w kanałach potencjometrycznych, które starają się poznać ilość analitu w zależności od potencjału komórkowego i mierzonego.

[TOC]

Funkcjonowanie

Tak, że elektroda Calomel działała, para HG-HG₂Cl₂ Musisz zareagować, czy to wygraną, czy tracąc elektrony.

Katod

Kiedy zmniejszenie lub wzmocnienie elektronów występuje wewnątrz elektrody kalomelowej, mamy następujące reakcje:

Hg₂Cl₂ → Hg₂²⁺  +  2cl^-  (Jonizacja)

Hg₂²⁺  +  2e^-  → 2Hg (redukcja)

Hg₂Cl₂  +  2e^-  → 2Hg +2cl^-   (Reakcja netto)

Może ci służyć: reakcja egzotermiczna

Dlatego HG₂Cl₂ Wygraj elektrony zmniejszające się do metalowej rtęci.

Potencjał e elektrody, gdy nastąpi redukcja, jest podana przez równanie:

E = eº - 0.0591 Log [Cl^-]

Gdzie obserwuje się, że zależy to wyłącznie od stężenia jonów CL^-, jest standardowym potencjałem redukcji tej zmierzonej elektrody przed standardową elektrodą wodoru.

Anodowy

W ramach elektrody może również wystąpić proces utleniania:

2HG → HG₂²⁺  +  2e^-   (Utlenianie)

Hg₂²⁺  +  2cl^-  → Hg₂Cl₂    (Opad atmosferyczny)

2HG +2Cl^-   → Hg₂Cl₂   +  2e^-   (Reakcja netto)

To znaczy, że rtęć utlenia się, aby wygenerować więcej Hg₂Cl₂.

Potencjał e w tym przypadku jest podany przez:

E = eº + 0.0591 Log [Cl^-]

I znowu, a to zależy od [Cl^-].

Reakcja ogólna

Ogólna reakcja na elektrodę Calomela wynosi:

Hg₂Cl₂(s) + 2e^- ⇌ 2Hg (l) + 2cl^-

Poczucie bilansu będzie zależeć od medium, w którym elektroda jest w kontakcie. Cl^- Określić rozpuszczalność HG₂Cl₂, który z kolei ma wpływ na tworzenie lub utlenianie HG.

Oraz potencjał określony dla określonego stężenia jonów CL^- Będzie to równe:

I_Calomel = E_siatka - I_wół

Bycie e_Calomel Potencjał zgłaszany jako odniesienie w niektórych potencjalnych tabelach.

Charakterystyka elektrody Calomel

Reprezentacja pół

Półprzepusta Elektrody Calomel może być reprezentowana w następujący sposób:

Pt | HG | Hg₂Cl₂|. Cl^- (Xm)

Gdzie ważne jest tylko stężenie jonów CL^-, wyrażone w molowości lub normalności. Potencjał e elektrody będzie się różnić, jeśli zostanie wypełniona roztworami o różnych stężeniach KCl.

Na przykład EC z KCl 0.1 m ma i równe 0.3356 V w 25 ° C; Podczas gdy ESC, z nasyconym KCl, ma jeden i równy 0.2444 V w tej samej temperaturze.

Może ci służyć: Isopentano: Struktura, właściwości, użycia, uzyskanie

Dlatego stężenie KCl jest najważniejszą cechą elektrod kalomelowych, ponieważ wskazuje, czego użyć, gdy wykonywane zostaną obliczenia pomiarów potencjometrycznych.

W handlu osiągnięto trzy typy elektrod kalomelowych: nasycone (ESC), dziewiętnaste (0.1 n lub 0.1 m kcl) i normalne (1 n lub 1 m kcl). Elektroda Calomel 1 M KCl byłaby reprezentowana jako:

Pt | HG | Hg₂Cl₂|. Cl^- (1 m)

Imprezy

Części elektrody Calomel. Źródło: Bachi-Bouzou, CC0, Via Wikimedia Commons

Na górnym obrazie pokazujemy główne części zwykłej elektrody kalomelowej. Jest wykonany z szkła i składa się z dwóch pojemników: zewnętrznego, który jest umieszczony w kontakcie elektrochemicznym z medium pomiarów i zawiera roztwór KCL; I wewnętrzny, w którym spoczywa mieszanka HG-HG₂Cl₂.

Wewnętrznie elektroda Calomel zawiera ciekłą rtęć, na której przylegana jest paste HG₂Cl₂ zwilżone rtęcią. To jest najbardziej aktywna faza elektrody. Porowate szkło służy, aby umożliwić tylko wejście lub wyjście z jonów CL^-, Ale nie kryształy HG₂Cl₂ lub krople rtęci.

Kabel platynowy, w którym przepływ elektrony są zanurzone w rtęci i jest odpowiedzialny za podłączenie elektrody z danym obwodem i obwodem zewnętrznym.

Przez otwór napełniający wylewa się roztwór KCl, który zawiera rozpuszczone rozdzielki soli. Tymczasem na dole elektrody mamy bardzo mały otwór w porowatym szkle, który wchodzi w bezpośredni kontakt z medium pomiarów. Celem porowatego szkła jest umożliwienie kontaktu bez niepożądanych wymiany substancji, które zanieczyszczają elektrodę lub próbkę.

Może ci służyć: cyklohexen: struktura, właściwości, synteza i zastosowania

Zalety

Elektroda Calomel przedstawia następujące zalety w odniesieniu do standardowej elektrody wodorowej:

-Łatwy w budowie i manipulowaniu

-Jego potencjał komórkowy pozostaje stały, nawet jeśli woda odparowuje

-Nie potrzebujesz mostu solnego

ESC jest najłatwiejszy do zbudowania z elektrod kalomelowych, ponieważ KCl wystarczy, aby rozpuścić się, dopóki ich kryształy nie zostaną utworzone. Wtedy roztwór będzie nasycony i gotowy do zrzucania w elektrodzie.

Niedogodności

Jednak elektroda Calomela przedstawia następujące wady:

-Zawierając ciekłą rtęć, może to wywierać negatywny wpływ na środowisko

-Nie można go wykorzystać do analiz ilościowych w próbkach o temperaturze większej niż 60 ° C, ponieważ Hg₂Cl₂ zaczyna się rozpadać, powodując awarię odczytów elektrod

ESC ma również wadę, że jest bardzo wrażliwy na zmiany temperatury.

Srebrna elektroda srebrna zastąpiła Calomel w wielu oznaczeniach potencjometrycznych.

Aplikacje

Elektroda Calomela jest jedną z wielu elektrod, które są codziennie używane w ustalaniach potencjometrycznych, pozwalając na uzyskanie potencjałów pół -life.

Również elektroda calomel jest używana w pomiarach pH i cyklicznej woltometrii.

Bibliografia

1. Dzień, r., & Underwood, a. (1986). Ilościowa chemia analityczna (Ed.). Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2020). Nasycona elektroda kalomelowa. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Generalic, Eni. (20 października 2018 r.). Elektroda Calomel. Chemia chemii chorwacko-chemii słownik i glosariusz. KTF-SPLIT. 30 października. 2020. Odzyskany z: Glosariusz.Periodni.com
4. Skoog d.DO., West d.M. (1986). Analiza instrumentalna. (Drugi wyd.). Inter -American., Meksyk.
5. Hills, g., Ives, d. T. (1950). Elektroda Calomel. Natura 165, 530 doi.Org/10.1038/165530a0
6. JMGAV. (9 grudnia 2012 r.). Potencjometria (ii): elektrody. Źródło: Triplenlace.com