Решение. 1. Потенциал натриевого электрода в анализируемом растворе(Ех) с молярной концентрацией ионов натрия Сх в соответствии с уравнением Нернста равен:

1. Потенциал натриевого электрода в анализируемом растворе(Ех) с молярной концентрацией ионов натрия С_х в соответствии с уравнением Нернста равен:

Е_х =const + θ lgС_х = const + 0, 056 lgС_х=0, 112 (1)

Потенциал натриевого электрода в 0, 015М стандартном растворе хлорида натрия (Е_с)равен:

Е_с =const + θ lgС_с = const + 0, 056 lg0, 015=0, 065 (2)

Если из второго уравнения вычесть первое, получим:

0, 056 lg(0, 015/С_х)=-0, 047

Решая это уравнение относительно С_х, находим:

lg(0, 015/С_х)= -0, 047/0, 056=-0, 84

0, 015/С_х=10^{-0, 84}=0, 145

С_х=0, 015/0, 145=0, 104 моль/л

Т.о. молярная концентрация ионов натрия в анализируемом растворе равна 0, 104 моль/л

2.Найдем массу сульфата натрия в 200, 0 мл анализируемого раствора.

Na₂SO₄→ 2Na⁺+ SO₄^2-

Согласно уравнению диссоциации С (Na₂SO₄)=0, 5 С Na⁺=0, 052 моль/л

m (Na₂SO₄)= С (Na₂SO₄)*M(Na₂SO₄)*200/1000=0, 052*142*200/1000=1, 48 г

3.Устройство и свойства стеклянного натрийселективного электрода

В основе теории стеклянного электрода лежит представление о том, что стекло - это ионообменник, который может вступать в ионообменное взаимодействие с раствором. Стекло при этом рассматривается как твердый электролит. Потенциал возникает на границе тонкого слоя токопроводящего материала и раствора в результате ионного обмена между мембраной и раствором. Стеклянный натрийселективный электрод -это электрохимическая система, разделенная на две части стеклянной мембраной, избирательно чувствительной к определенному виду ионов. На поверхности стеклянной мембраны натрийселективного электрода устанавливается равновесие между ионами натрия в стекле и растворе Na⁺(стекло) ↔ Na⁺(раствор), что приводит к возникновению потенциала:

E = const + θ lga(Na⁺) = const– θ pNa

Для натрийселективного электрода характерно содержание в стекле оксидов алюминия.

Внутренним раствором служит 0, 1 М раствор хлорида натрия:

Ag, AgCl | 0, 1 M NaCl | стеклянная мембрана| исследуемый раствор

Рис.1 Устройство натрийселективного электрода: 1 - натрийселективная мембрана; 2 - исследуемый раствор; 3 - стандартный раствор; 4 - внутренний электрод сравнения; 5 - внешний электрод сравнения

Ответ: молярная концентрация ионов натрия в анализируемом растворе равна 0, 104 моль/л, массу сульфата натрия в 200, 0 мл анализируемого раствора 1, 48 г.

47. При полярографическом определении фолиевой кислоты методом градуировочного графика на ртутном капающем электроде на фоне 0, 05 М карбоната натрия с добавлением сульфита натрия и 0, 1% раствора желатина были получены следующие результаты:

Построить градуировочный график и рассчитать массу фолиевой кислоты в 100 мл анализируемого раствора, если высота ее полярографической волны в анализируемом растворе (h_п) равна 110 мм. Объяснить назначение сульфита натрия и желатина при полярографических измерениях на ртутном капающем электроде.