J . S o p o u š e k ú l o h a
/53/
8d
1.a. Ověření Nernstovy-Petersovy rovnice redoxní elektrody
Ce+4
/Ce+3
OXIDAČNĚ REDUKČNÍ (REDOXNÍ) ELEKTRODA. Hlavní součástí redoxní elektrody je
platinový plíšek, na kterém se po jeho ponoření do roztoku s oxidačně redukčním
systémem (například kationty Ce+4
a Ce+3
) ustavuje redoxní potenciál, pro který platí
Nernstova-Petersova rovnice:
 
 4
3
43
4
3
43
4/3
log059,0log
303.2
ln //
Re0
Re 








 Ce
Ce
CeCe
Ce
Ce
CeCe
Ox
d
dox E
a
a
F
RT
E
a
a
nF
RT
EE
CeCe
(1.1.)
V případě, že sledujeme redoxní potenciál roztoku obsahující pouze oxidačně redukční
systém tvořený kationty Ce+4
a Ce+3
je 4
Ce
a aktivita kationtů Ce+4
a 3
Ce
a aktivita kationtů
Ce+3
, které pro nízké koncentrace lze ztotožnit s analytickou koncentrací [Ce+4
] a [Ce+3
].
Ostatní symboly v rovnici mají obvyklý význam.
Hodnota směrnice 0,059V závislosti (1.1.) je Nernstova směrnice redoxní elektrody
(porovnej Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.). Vlastní měření redoxního potenciálu se
obvykle provádí kombinovanou redoxní elektrodou, která obsahuje redoxní elektrodu a
referenční elektrodu v jednom celku. Měříme tedy rozdíl potenciálů:
∆𝐸 = 𝐸 𝑅𝑒𝑑𝑜𝑥 − 𝐸 𝑅𝑒𝑓 (1.2.)
kde 𝐸 𝑅𝑒𝑓 je konstantní potenciál referenční, obvykle argentchloridové elektrody.
ÚKOL: Ověřte Nernstovu-Petersovu rovnici redoxního systému Ce+3
/Ce+4
.
Z lineární části závislosti (1.1.) určete experimentální hodnotu Nernstovy odezvy
použité redox elektrody a porovnejte ji s teoretickou hodnotou 59 mV. Stanovte poměr
[Ce3+] [Ce4+]⁄ v neznámem vzorku (např. v systému Bělousov-Žabotinský).
POTŘEBY A CHEMIKÁLIE: Pt-redox elektroda, potenciometr pro měření napětí,
elektromagnetická rotační míchačka, 2 kádinky (100 cm3
), dělené pipety na 25, 10
a 5 cm3
. 10 odměrek (50 cm3
), uchovávací roztok pro redoxní elektrodu (5·10-2
M KCl
nebo nasycený KCl. Základní roztoky: 0,006M Ce(SO4)2 v 1,5 M H2SO4 ; 0,006M
Ce2(SO4)3 v 1,5 M H2SO4.
POSTUP: Seznámíme se s obsluhou přístroje pro měření potenciálu redoxní
elektrody.
MĚŘENÍ KALIBRAČNÍ KŘIVKY REDOXNÍHO POTENCIÁLŮ. Odpipetujeme do kádinky 50ml
základního roztoku 0,006M Ce3+
. K tomuto roztoku Ce3+
odpipetujeme co nejpřesněji
postupně přídavek 0,5; 2; 2,5; 20 a 25 ml roztoku 0,006M Ce4+
. Po každém
z uvedených přídavků změříme redoxní potenciál.
MĚŘENÍ NEZNÁMÉHO ROZTOKU. Změříme napětí ∆𝐸 kombinované redoxní elektrody
v systému s neznámým poměrem [Ce3+] [Ce4+]⁄ . Nebo můžeme sledovat tento poměr
v oscilačním systému Bělousov-Žabotinský.
PROTOKOL: TABULKA 1: pro základní roztok 0,006M Ce3+
a každý měřený roztok:
množství přidaného roztoku 0,006M Ce4+.
, celkový objem, koncentrace [Ce+3
]
a [Ce+4
],  
 4
3
log 

Ce
Ce
a naměřený redoxní potenciál doxERe . Graf 1: Závislost 𝐸 𝑅𝑒𝑑𝑜𝑥 −

?



J . S o p o u š e k ú l o h a
/54/
8d
𝐸 𝑅𝑒𝑓 na hodnotě  
 4
3
log 

Ce
Ce
. Dále: experimentální hodnota Nernstovy odezvy, poměr
koncentrace [Ce+3
]/[Ce+4
] v neznámém vzorku, či při maximální a minimální hodnotě
redox potenciálu v oscilačním systému Bělousov-Žabotinský.