Ion selektivne elektrode (ISE) jesu elektrode čiji je potencijal ovisan o koncentraciji određene ionske vrste u otopini. ISE su često membranske elektrode i koriste se u elektroanalitičkoj kemiji.
Ligandi su molekule ili ioni koji se s centralnim metalnim ionom vezuju u kompleks. Ligandi mogu biti ioni ili molekule koji imaju slobodne elektronske parove. Takvi ioni jesu: fluorid (F-), klorid (Cl-), bromid (Br-), jodid (I-), sulfid (S2-), cijanid (CN-), tiocijanat (NCS-), hidroksid (OH-), peroksid (O22-), nitrozil (NO+), nitrit (NO2-), amid (NH2-), karbonat (CO32-), tiosulfat (S2O32-). Molekule su: amonijak (NH3), voda (H2O), dušikov monoksid (NO), ugljikov monoksid (CO). Ligandi se klasificiraju prema broju veza koje mogu ostvariti s centralnim atomom. Ligandi s jednim potencijalnim donorom elektrona su monodentatni ligandi s više polidentatni ligandi. Ligandi s više donorskih atoma koji se mogu vezati s centralnim atomom samo preko jednog od njih nazivaju se ambidentatni ligandi. Kelatni ligandi su polidentatni ligandi koji sasvim obuhvate centralni atom poput škara morskog raka.
Litij je 1817. godine otkrio Johan August Arfvedson (Švedska). Ime su mu dali Arfvedson i Berzelius od grčke riječi lithos što znači stijena jer je litij otkriven u stijenama za razliku od druga dva elementa prve skupine, kalija i natrija, koji su dobiveni iz biljnog materijala. To je mekani, srebrno bijeli metal koji sporo reagira s kisikom iz zraka. Može se zapaliti na zraku, a u reakciji s vodom razvija vodik iako manje burno nego natrij. Litij je najjače redukcijsko sredstvo. Rijetko se nalazi u većim koncentracijama. Najčešće se javlja u obliku aluminosilikata kao što je spodumen (LiAlSi2O6). Litij je najlakši metal. Upotrebljava se za legiranje aluminija i za izradu specijalnih stakala i keramike. Zbog svog velikog elektrokemijskog potencijala koristi se kao anoda u baterijama.
Polarogram je graf ovisnosti jakosti struje o potencijalu u polarografskoj analizi. Iz položaja polarografskog vala u odnosu na x os (E1/2 može se odrediti identitet tvari, a iz visine granične difuzijske struje (id) može se izračunati koncentracija dotične tvari.
Polarografija je voltametrijska tehnika koja se temelji na difuzijom kontroliranom putovanju analita do površine kapajuće živine elektrode. Površina radne elektrode se stalno obnavlja kako živa istječe pa su uvjeti tijekom mjerenja reproducibilni. Depolarizacijski potencijal omogućava identifikaciju iona prisutnih u otopini, a mjerenjem difuzijske struje može se izračunati njihova koncentracija. Polarografiju je izmislio češki kemičar Jaroslav Heyrovský (1890.-1967.).
Potenciometrijska titracija je volumetrijska metoda kojom se mjeri potencijal između dvije elektrode (referentne i indikatorske elektrode) kao funkcija dodanog volumena reagensa. Temeljni princip potenciometrijske titracije je određivanje nepoznate koncentracije ispitivane otopine titracijom s nekom standardnom otopinom pri čemu skokovita (nagla) promjena potencijala indikatorske elektrode ukazuje i određuje završnu točku titracije.
Instrumentalno određivanje završne točke ima niz prednosti u odnosu na korištenje indikatora. Vizualno određivanje završne točke opterećeno je subjektivnim faktorima, a ne može se koristiti u mutnim i obojenim otopinama. Potenciometrijske metode određivanja završne točke mogu se primijeniti, ne samo za kiselo-bazne titracije već i kod taložnih, redoks i drugih titracija.
Titracijska krivulja ima karakterističan sigmoidalni oblik. Dio krivulje s maksimalnom promjenom potencijala je ekvivalentna točka titracije. Točku ekvivalencije možemo točnije odrediti iz diferencijalne krivulje ΔE/ΔV gdje maksimum krivulje određuje točku ekvivalencije.
Referentna elektroda je elektroda čiji je potencijal poznat i potpuno neovisan o koncentraciji analita. Kao referentne elektrode najčešće se koriste kalomel i srebro/srebrov klorid elektroda.
Tablica: Ovisnost potencijala referentnih elektroda o temperaturi i koncentraciji KCl
Potencijal prema SHE / V | |||||
kalomel elektroda | Ag/AgCl elektroda | ||||
t / °C | 0.1 mol dm-3 | 3.5 mol dm-3 | zasić. otopina | 3.5 mol dm-3 | zasić. otopina |
15 | 0.3362 | 0.254 | 0.2511 | 0.212 | 0.209 |
20 | 0.3359 | 0.252 | 0.2479 | 0.208 | 0.204 |
25 | 0.3356 | 0.250 | 0.2444 | 0.205 | 0.199 |
30 | 0.3351 | 0.248 | 0.2411 | 0.201 | 0.194 |
35 | 0.3344 | 0.246 | 0.2376 | 0.197 | 0.189 |
Solni most osigurava električni kontakt između dviju otopina bez njihovog miješanja. Solni most sastoji se od poroznog materijala koji je natopljen otopinom soli i koji dopušta ionima da prijeđu iz jedne posude u drugu. Otopina soli ostaje nepromijenjena tijekom ovog prijenosa.
Schrödingerova jednadžba osnovna je jednadžba valne mehanike koja, za sustav neovisan o vremenu, ima oblik:
gdje je ψ valna funkcija, V potencijalna energija izražena kao funkcija prostornih koordinata, E ukupna energija, ∇2 je Laplaceov operator, h Planckova konstanta i m je masa.
Srebro/srebrov klorid elektroda je najčešće korištena referentna elektroda zbog svoje jednostavnosti, neotrovnosti, niske cijene i stabilnosti. Najčešći se puni zasićenim kalijevim kloridom ali može biti punjena i kalijevim kloridom nižih koncentracija, npr. 3.5 mol dm-3 ili 1 mol dm-3. Rad srebro/srebrov klorid elektrode temelji se na polureakciji
Tablica: Ovisnost potencijala srebro/srebrov klorid elektrode o temperaturi i koncentraciji KCl prema standardnoj vodikovoj elektrodi
potencijal prema SHE / V | ||
---|---|---|
t / °C | 3.5 mol dm-3 | zasić. otop. |
15 | 0.212 | 0.209 |
20 | 0.208 | 0.204 |
25 | 0.205 | 0.199 |
30 | 0.201 | 0.194 |
35 | 0.197 | 0.189 |
Generalić, Eni. "Poluvalni potencijal." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav