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玻璃电极内的离子交换

发布时间:2023-03-06 13:38:15

1. ph玻璃电极浸泡后,为什么氢离子只与钠离子交换而不与钙离子交换

是因为玻璃膜水化后,其硅酸钠有钠离子离解到溶液中,溶液中的氢离子,必然交换到钠离子留下的位置上;由于玻璃膜上没有钙离子,所以就没有氢离子和 钙离子交换的问题。

2. 在ph玻璃电极的玻璃膜中,浸泡后为什么氢离子容易换下钠离子而不容易换下钙离

在pH玻璃电极的玻璃膜中,浸泡后氢离子容易换下钠离子,而不容易换下钙离子,是因为钠离子带一个正电荷,而钙离子带两个正电荷。
钠离子和钙离子离子半径差不多。但钙离子带两个正电荷,其与玻璃电极骨架上带的负电荷结合能力要强一倍。因此钙离子被氢离子交换下来的难度也要高一倍,因此钙离子不容易被交换下来。

3. 简述玻璃电极的工作原理。

玻璃电极的作用原理:
玻璃电极的主要部分是 一 个玻璃泡,泡的下半部是对H+ 有选择性响应的玻璃薄膜,泡内装有pH一定的0.1mol•L-1的HCl内参比溶液,其中插入一支Ag-AgCl电极作为内参比电极,这样就构成了玻璃电极。玻璃电极中内参比电极的电位是恒定的,与待测溶液的pH无关。玻璃电极之所以能测定溶液pH,是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液pH有关。
玻璃电极在使用前必须在水溶液中浸泡一定时间。使玻璃膜的外表面形成了水合硅胶层,由于内参比溶液的作用,玻璃的内表面同样也形成了内水和硅胶层。当浸泡好的玻璃电极浸入待测溶液时,水合层与溶液接触,由于硅胶层表面和溶液的H+ 活度不同,形成活度差,H+便从活度大的一方向活度小的一方迁移,硅胶层与溶液中的H+ 建立了平衡,改变了胶 - 液两相界面的电荷分布,产生一定的相界电位。同理,在玻璃膜内侧水合硅胶层 - 内部溶液界面也存在一定的相界电位。其相界电位可用下式表示:
Φ外 = k1 + 0.059lg a1/a1ˊ Φ内 = k2 + 0.059lg a2/a2ˊ
式中a1、a2分别表示外部溶液和内参比溶液的H+活度;a 1ˊ、a 2ˊ分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+ 活度;k1、k2分别为由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
因为玻璃膜内外表面性质基本相同,所以k1=k2,又因为水合硅胶层表面的Na+ 都被H+所代替,故a1ˊ= a 2ˊ , 因此 Φ膜 = Φ外—Φ内=0.059lga1/a2,由于内参比溶液H+活度a2是一定值故:Φ膜= K + 0.059lga1 = K + 0.059pH试,说明在一定的温度下玻璃电极的膜电位与试液的pH呈直线关系。

4. ph计玻璃电极离子交换速率与溶液浓度有何关系测定醋酸电离度实验中,为什么要按由稀到浓的顺序测溶液ph

与离复子交换速率没有什么关系。主制要是如果从高到低测量的话,开始交换到电极里的H+浓度较高,对低浓度的溶液影响较大。反之,低浓度的H+对高浓度的溶液影响较小。
我们要求学生由低到高来测量,中间无需清洗电极,测过低浓度然后就直接可以放到高浓度溶液中进行测量。就是因为夹杂的几滴低浓度溶液对高浓度的pH几乎没有影响,反之,高浓度带几滴到低浓度溶液中影响较大。

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