Operasi elektroda kalom, karakteristik, penggunaan

Dia Elektroda Calomel o Calomelanes adalah elektroda sekunder yang memungkinkan untuk menentukan potensi semi -kehidupan, berkat reaksi yang terjadi antara merkuri dan merkuri klorida (I), Hg₂Cl₂, sebelumnya dikenal sebagai calomel. Kedua reagen, HG dan HG₂Cl₂, Mereka menang atau kehilangan elektron tergantung pada media di mana elektroda terbenam.

Biasanya disingkat EC, elektroda ini menggantikan dalam banyak pengukuran elektroda hidrogen standar (SHE), karena lebih mudah dibangun, dan kurang berisiko untuk dimanipulasi (meskipun memiliki merkuri). Di dalamnya mengandung larutan KCL sebagai media elektrolitik untuk aliran elektron.

Elektroda kalomel dalam pengukuran penuh. Sumber: Chandrajit Karmakar, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Elektroda kalomel dapat memiliki varian yang berbeda tergantung pada ukurannya, atau lebih penting, dari konsentrasi KCL. Ketika solusi KCL jenuh, kami berbicara tentang elektro dari saturado calomel (ESC). ESC lebih mudah disiapkan daripada EC, tetapi lebih sensitif terhadap perubahan suhu.

Penggunaan elektroda ini telah memungkinkan untuk menentukan potensi semi -kehidupan untuk reaksi redoks yang tak terhitung banyaknya. Ini juga merupakan perangkat yang berulang dalam penentuan potensiometri, yang berusaha mengetahui jumlah analit tergantung pada sel dan potensi yang diukur.

[TOC]

Berfungsi

Jadi elektroda calomel itu bekerja, pasangan hg-hg₂Cl₂ Anda harus bereaksi, apakah menang atau kehilangan elektron.

Katodik

Ketika reduksi atau gain elektron terjadi di dalam elektroda kalomel, kami memiliki reaksi berikut:

HG₂Cl₂ → Hg₂²⁺  +  2cl^-  (Ionisasi)

HG₂²⁺  +  2e^-  → 2hg (reduksi)

HG₂Cl₂  +  2e^-  → 2hg +2cl^-   (Reaksi bersih)

Dapat melayani Anda: reaksi eksotermik

Oleh karena itu, HG₂Cl₂ Menangkan elektron yang dikurangi menjadi merkuri logam.

Potensi E elektroda ketika reduksi terjadi diberikan oleh persamaan:

E = Eº - 0.0591 log [cl^-]

Di mana diamati bahwa itu tergantung secara eksklusif pada konsentrasi ion CL^-, Menjadi potensi reduksi standar untuk elektroda yang diukur ini di depan elektroda hidrogen standar.

Anodik

Dalam elektroda, proses oksidasi juga dapat terjadi:

2HG → HG₂²⁺  +  2e^-   (Oksidasi)

HG₂²⁺  +  2cl^-  → Hg₂Cl₂    (Pengendapan)

2hg +2cl^-   → Hg₂Cl₂   +  2e^-   (Reaksi bersih)

Yaitu, merkuri teroksidasi untuk menghasilkan lebih banyak Hg₂Cl₂.

Potensi E dalam kasus ini diberikan oleh:

E = eº + 0.0591 log [cl^-]

Dan lagi, dan itu tergantung pada [CL^-].

Reaksi umum

Reaksi umum untuk elektroda calomel adalah:

HG₂Cl₂(s) + 2e^- ⇌ 2hg (l) + 2cl^-

Rasa keseimbangan akan tergantung pada media di mana elektroda menghubungi Anda. Cl^- Tentukan kelarutan HG₂Cl₂, yang pada gilirannya berdampak pada pembentukan atau oksidasi Hg.

Dan potensi yang ditentukan untuk konsentrasi ion CL tertentu^- Itu akan sama dengan:

DAN_Calomel = E_kisi - DAN_sapi

Menjadi e_Calomel Potensi yang dilaporkan sebagai referensi dalam tabel potensial tertentu.

Karakteristik elektroda calomel

Representasi semi

Calomel Electrode Semi -Edge dapat direpresentasikan sebagai berikut:

PT | HG | HG₂Cl₂| Cl^- (Xm)

Di mana hanya konsentrasi ion CL yang penting^-, diekspresikan dalam molaritas atau normalitas. Potensi E elektroda akan bervariasi jika diisi dengan solusi dari konsentrasi KCl yang berbeda.

Misalnya, EC dengan KCL 0.1 m memiliki a dan sama dengan 0.3356 V pada 25 ° C; Sedangkan ESC, dengan KCl jenuh, memiliki satu dan sama dengan 0.2444 V pada suhu yang sama.

Dapat melayani Anda: isopentano: struktur, sifat, penggunaan, mendapatkan

Oleh karena itu, konsentrasi KCL adalah karakteristik paling penting dari elektroda kalomel, karena akan menunjukkan apa yang akan digunakan ketika perhitungan pengukuran potensiometri dilakukan.

Secara komersial, tiga jenis elektroda kalomel tercapai: jenuh (ESC), yang kesembilan belas (0.1 N atau 0.1 m kcl) dan normal (1 N atau 1 M KCl). Elektroda Calomel 1 M KCl akan direpresentasikan sebagai:

PT | HG | HG₂Cl₂| Cl^- (1 m)

Para Pihak

Bagian Elektroda Calomel. Sumber: Bachi-Bouzou, CC0, via Wikimedia Commons

Di gambar atas kami menunjukkan bagian utama elektroda kalomel biasa. Itu terbuat dari kaca, dan terdiri dari dua wadah: yang eksternal, yang dimasukkan ke dalam kontak elektrokimia dengan media pengukuran dan berisi solusi KCL; Dan yang dalam, di mana campuran HG-HG bersandar₂Cl₂.

Secara internal, elektroda calomel mengandung merkuri cair, di mana pasta HG dipatuhi₂Cl₂ dibasahi dengan merkuri. Ini adalah fase elektroda yang paling aktif. Kaca berpori digunakan hanya untuk memungkinkan masuk atau keluar dari ion CL^-, Tapi bukan kristal HG₂Cl₂ atau tetes merkuri.

Kabel platinum, di mana aliran elektron, terendam dalam merkuri, dan bertanggung jawab untuk menghubungkan elektroda dengan voltmeter dan sirkuit eksternal yang dimaksud.

Melalui lubang pengisian, larutan KCL dituangkan, yang mengandung garam terlarut. Sementara itu, di bagian bawah elektroda kami memiliki lubang yang sangat kecil dalam kaca berpori, yang bersentuhan langsung dengan media pengukuran. Tujuan dari kaca berpori adalah untuk memungkinkan kontak tanpa pertukaran zat yang tidak diinginkan yang mencemari elektroda atau sampel.

Itu dapat melayani Anda: cyclohexen: struktur, sifat, sintesis dan penggunaan

Keuntungan

Elektroda Calomel menyajikan keunggulan berikut sehubungan dengan elektroda hidrogen standar:

-Mudah dibangun dan dimanipulasi

-Potensi selnya tetap konstan bahkan jika air menguap

-Anda tidak membutuhkan jembatan saline

ESC adalah yang termudah untuk dibangun dari elektroda kalomel, karena KCL cukup untuk larut sampai kristal mereka terbentuk. Maka solusinya akan jenuh, dan siap untuk ditumpahkan di dalam elektroda.

Kerugian

Elektroda Calomel, bagaimanapun, menyajikan kerugian berikut:

-Dengan mengandung merkuri cair, ia dapat melakukan dampak negatif pada lingkungan

-Itu tidak dapat digunakan untuk analisis kuantitatif dalam sampel dengan suhu lebih besar dari 60 ºC, karena Hg₂Cl₂ mulai rusak, menyebabkan pembacaan elektroda gagal

ESC juga memiliki kelemahan yang sangat sensitif terhadap perubahan suhu.

Elektroda perak perak telah menggantikan kalomel dalam banyak penentuan potensiometri.

Aplikasi

Elektroda Calomel adalah salah satu dari banyak elektroda yang digunakan setiap hari dalam penentuan potensiometri, memungkinkan untuk mendapatkan potensi semi -kehidupan analit atau spesies yang diminati.

Juga, elektroda kalomel digunakan dalam pengukuran pH dan voltmetri siklus.

Referensi

1. Hari, r., & Underwood, a. (1986). Kimia analitik kuantitatif (Edisi kelima.). Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2020). Elektroda Calomel Jenuh. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
3. Umum, eni. (20 Oktober 2018). Kalomel elektroda. Kamus & Glosari Kimia Kroasia-Inggris. KTF-split. 30 Oktober. 2020. Pulih dari: glosarium.Periodni.com
4. Skoog d.KE., Barat d.M. (1986). Analisis instrumental. (Ed kedua.). Inter -American., Meksiko.
5. Bukit, g., Ives, d. T. (1950). Elektroda Calomel. Alam 165, 530 doi.org/10.1038/165530A0
6. Jmgav. (9 Desember 2012). Potensiometri (II): Elektroda. Diperoleh dari: Triplenlace.com