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Potentiometrie

Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit / Anwendungsbeispiele

Aufbau einer Messanordnung in der Potentiometrie
 

Aufbau eines Potentiometers zur Messung der elektromotorischen Kraft als elektrische Differenz zwischen den Elektroden

 

Die Potentiometrie ist ein Verfahren der Elektroanalyse, bei dem durch Potentialmessung an einer Elektrolytlösung Rückschlüsse über deren Zusammensetzung gezogen werden. Die potentiometrische Titration ist eigentlich ein Verfahren zur Maßanalyse, bei dem der Endpunkt der Titration potentiometrisch angezeigt wird. Dazu wird die Potentialdifferenz zwischen einer Indikator- oder Messelektrode und einer Bezugselektrode stromlos gemessen. Da nach der Nernst-Gleichung das elektrochemische Potential der zu messenden Ionenart eine Funktion ihrer Konzentration ist, welche sich am Äquivalenzpunkt sprunghaft ändert, tritt hier gleichzeitig ein Potentialsprung auf, der den Endpunkt der Titration anzeigt. Die Bezugselektrode ist meist eine Kalomel-Elektrode, die mit der Analysen-Lösung direkt oder über einen Stromschlüssel in elektrolytischer Verbindung steht und mit der Indikatorelektrode ein galvanisches Element bildet. Während die Bezugselektrode ein unter Versuchsbedingungen unverändertes Potential (Standardpotential) besitzen muss und nicht mit den Komponenten der Lösung reagieren darf, muss die Indikatorelektrode auf Konzentrationsänderungen der zu messenden Ionensorte ansprechen. So kann z.B. die Fällung von Silberionen durch Natriumchlorid potentiometrisch verfolgt werden, wenn die Indikatorelektrode aus der Analysenlösung und einem darin eingetauchten Silberdraht besteht. Die Konzentrationsänderung der Silberionen erreicht am Äquivalenzpunkt ihren größten Wert, da sie ja hier auf einen Betrag vermindert wird, der dem Löslichkeitsprodukt des Silberchlorids entspricht. Trägt man in ein Koordinatensystem den Logarithmus der $Ag^+$-Konzentration ($\log {c_{(Ag^+)}}$) und einmal das Potential der $Ag$-Elektrode ($Potential_{Ag^+}$) gegen das Volumen an $NaCl$-Titrationslösung auf, so ergeben sich die einander entsprechenden Kurven I u. II.

Titrationskurven in der Potentiometrie

Der Wendepunkt entspricht dem Äquivalenzpunkt.

 

Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Physikalische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Chemische Thermodynamik
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    • Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Einleitung zu Fundamentale Begriffe der Chemie
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      • Einleitung zu Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Enthalpie
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      • Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik
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    • Auf einen Blick: Hauptsätze der Thermodynamik
    • Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Einleitung zu Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
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  • Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    • Einleitung zu Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    • Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
      • Einleitung zu Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
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          • Kompetitive Hemmung
          • Nichtkompetitive Hemmung
        • Denaturierung
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