1.1. Ověření Nernstovy-Petersovy rovnice pro elektrodový potenciál redox elektrody Ce^+4/Ce^+3 $$ Oxidačně redukční (redox) elektroda . Hlavní součást redox elektrody je platinový plíšek, na kterém se po jeho ponoření do roztoku s oxidačně redukčním systémem ustavuje redox potenciál , pro který platí Nernstova-Petersova rovnice: (1.1.) Obr. 1: Závislost potenciálu redox elektrody na hodnotě V případě, že sledujeme redox potenciál roztoku obsahující pouze oxidačně redukční systém tvořený kationty Ce^+4 a Ce+3 je aktivita kationtů Ce^+4 a aktivita kationtů Ce+3 , kterou pro nízké koncentrace lze ztotožnit s analytickou koncentrací [Ce^+4 ] a [Ce^+3]. Ostatní symboly v rovnici (1.1.) mají obvyklý význam. Hodnota směrnice 0,059V závislosti (1.1.) se nazývá Nernstova směrnice nebo Nernstova odezva redox elektrody. Měření redox potenciálu se provádí kombinovanou redox elektrodou, která se skládá z redox elektrody a referentní elektrody o známém potenciálu v jednom skleněném celku. ? Úkol: Ověřete Nernstovu-Petersovu rovnici redox systém Ce^+4/Ce^+3. Z lineární části závislosti (1.1.) určete experimentální hodnotu Nernstovy odezvy použité redox elektrody a porovnejte ji s teoretickou 59 mV. Určete hodnoty redox potenciálu v neznámém oxidačně redukčním systému (např. Bělousov-Žabotinský). Stanovte koncentraci [Ce^+4 ] a [Ce^+3], znáte-li celkovou koncentraci céru. " Potřeby a chemikálie: Pt-redox elektroda, stojan na elektrodu, potenciometr pro měření napětí, elektromagnetická rotační mícháčka s míchadlem, 2ks kádinka (100 cm^3), dělené pipety na 25, 10 a 5 cm^3. 10 odměrek (50 cm^3), uchovávací roztok pro redox elektrodu (5·10^-2M KCl, resp. nasycený KCl. Základní roztoky: 1,5 M H[2]SO[4] na ředění, 0,006M Ce(SO[4])[2 ].4H[2]O v 1,5 M H[2]SO[4]. 0,006M Ce[2](SO[4])[3 ].xH[2]O v 1,5 M H[2]SO[4]. 2 Postup: Seznámíme se s obsluhou mV-metru a použitím přiložené elektrody pro měření redoxpotenciálů. Měření kalibrační křivky redox potenciálů. Odpipetujeme do kádinky 50ml základního roztoku 0,006M Ce^3+ a změříme jeho redoxpotenciál v mV. K změřenému roztoku Ce^3+ připipetujeme co nejpřesněji postupně přídavek 0,5; 2; 2,5; 20 a 25 ml roztoku 0,006M Ce^4+.. Po každém z uvedených přídavků změříme redoxpotenciál. Měření neznámého roztoku. Změříme kombinované redox elektrody v oscilačním systému např. Bělousov-Žabotinský. Využijeme automatický sběr dat. ? Protokol: Tabulka 1: pro základní roztok 0,006M Ce^3+ a každý měřený roztok: množství přidaného roztoku 0,006M Ce^4+., celkový objem, koncentrace [Ce^+4 ] a [Ce^+3], a naměřený redox potenciál . Graf 1: Závislost na hodnotě . Dále: experimentální hodnota Nernstovy odezvy. Graf 2: Závislost koncentrace [Ce^+4 ] a [Ce^+3] na čase pro neznámý vzorek (oscilující systém). Orientační značky: & Úvod k skupině laboratorních úloh $ Teorie a vztahy k vyhodnocení úlohy ? Úkol (otázka na níž odpovídá závěr laboratorní úlohy) " Přístroje, potřeby a chemikálie potřebné k provedení úlohy G Důležitá informace nebo upozornění 2 Pracovní postup : Způsob vyhodnocení ? Co nezapomenout uvést v protokolu (viz obecná osnova v kap. 13)