Выбор индикаторных электродов для химических реакций разного типа

1. Кислотно-основное титрование, определение рН раствора.

В этом случае индикаторный электрод должен реагировать на активность ионов Н⁺ (или величину рН раствора). К таким электродам относится, например, стеклянный электрод.

2. Окислительно-восстановительное титрование, определение потенциала раствора.

В этом случае в качестве индикаторных используют металлические инертные электроды. Они выполняют роль переносчиков электронов. Например, при титровании раствора Со²⁺ раствором K₃[Fe(CN)₆] протекает реакция:

Индикаторным электродом является инертный платиновый электрод. Его потенциал до т. э. определяется наличием пары Co³⁺/Co²⁺, т. к. в растворе имеется ещё неоттитрованный Co²⁺ и образовавшийся продукт реакции – Co³⁺. Следовательно, уравнение Нернста для платинового электрода до т. э. запишется в виде

После т. э. в растворе образуется новая окислительно-восстановительная пара – – за счёт наличия продукта реакции и появления избытка титранта. Теперь она определяет потенциал платинового электрода:

3. Осадительное титрование.

В этом случае в качестве индикаторных используют электроды, обратимые к определяемому иону или к титранту:

§ электроды I рода;

§ электроды II рода;

§ ИСЭ.

Например, для титрования ионов Cl^– раствором AgNO₃ можно взять серебряный электрод Ag/Ag⁺ (электрод I рода, реагирует на активность ионов титранта Ag⁺) или хлоридсеребряный электрод Ag, AgCl / KCl (электрод II рода, реагирует на активность определяемых ионов Cl^–).

Кроме того, при проведении осадительного титрования можно воспользоваться инертным платиновым электродом, если искусственно создать в растворе окислительно-восстановительную пару. Например, при титровании раствора Zn²⁺ раствором K₄[Fe(CN)₆] протекает реакция осаждения:

в ходе которой ни один элемент не меняет степени окисления, т. е. ни одной окислительно-восстановительной пары в растворе нет и платиновый электрод использовать невозможно. Но если добавить в раствор до начала титрования немного K₃[Fe(CN)₆], то в нём появляется пара . При титровании концентрация одного из компонентов (K₃[Fe(CN)₆]) остаётся постоянной, а концентрация другого компонента (K₄[Fe(CN)₆]) меняется. Следовательно, меняется отношение их концентраций и потенциал платинового электрода тоже будет меняться.

4. Комплексометрическое титрование.

В этом случае в качестве индикаторных используют электроды, обратимые к определяемому иону:

§ электроды I рода;

§ ИСЭ.

Кроме того, так же, как и при проведении осадительного титрования, можно воспользоваться инертным платиновым электродом, если искусственно создать в растворе окислительно-восстановительную пару. Например, при титровании ионов Fe³⁺ раствором комплексона III в раствор вводят немного Fe²⁺ и берут платиновый электрод.