Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу - страница 22

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46 

Е (Fe3+ /Fe2+) = E0 (Fe3+/Fe2+) + 0,059 ■ lg [Fe3+]/ [Fe2+]

При   визначенні   потенціалу   в   першій   точці   кривої титрування концентрацію феруму(ІІІ) визначають, з огляду на те, що окислилося 10 %

2+

Феруму (ІІ), що перебуває в розчині (початкова концентрація Fe дорівнює 0,1 моль/л); тоді

С (Fe3+) = 0,1 ■ 10 / 100 = 0,01 моль/л

2+

Концентрація, що залишилася, Fe    складає 90 % початкової, тобто 0,09 моль/л; звідси:

Ег (Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059 ■ lg 0,01/0,09 = 0,715 B

Аналогічно   розраховують   потенціал   у   точках,   що відповідають

окисненню 50; 90; 99 і 99,9 % феруму(ІІ).

Окиснено 50% Fe2+ :

Е2 (Fe3+ /Fe2+) = 0,77 +       0,059 ■ lg 0,05/0,05 = 0,770 B
Окиснено 90% Fe2+:

E3 ((Fe3+ /Fe2+) = 0,77 +      0,059 ■ lg 0,09/0,01 = 0,825 B
Окиснено 99% Fe2+:

E4 ((Fe3+ /Fe2+) = 0,77 +        0,059 ■ lg 0,099 /0,001 = 0,886 B

Окиснено 99,9% Fe2+:

E5 ((Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059 ■ lg 0,0999 /0,0001 = 0,944 B Після точки еквівалентності потенціал для напівреакції: Cr2O72- + 14 H+ + 6 e- = 2 Cr3+ + 7 H2O розраховуємо за формулою:

Е (Cr2O2-/ 2Cr3+) = E0 (Cr2O2-/2Cr3+) + 0,059 / 6 ■ lg \Cr2O2-] [H+]14/ [Cr3+]2

У точці кривої титрування, що відповідає додаванню 0,1% надлишку дихромату калію, молярну концентрацію еквівалентів відновленої форми хрому(ІІІ) можна прийняти 0,1 моль/л; надлишкова ж концентрація дихромат-іона становить 0,1 % від еквівалентної кількості, тобто:

С (СГ2О72-) = 0,1 0,1/ 100 = 1- 10-4 моль/л.

Тоді потенціал системи дорівнює:

Е (СГ2О72-/2 Cr3+) = 1,33 + 0,059 / 6 lg 10- 4 / 0,1 = 1,30 B

Аналогічно розраховують потенціал у точках, що відповідають додаванню 1% і 10% надлишку дихромату калію:

Е = 1,32 В (1% надлишку дихромату калію)

Е = 1,38 В (10 % надлишку дихромату калію)

Значення потенціалу в точці еквівалентності за формулою:

ЕТЕ = \ z1 E0 (Ок1/Відн1) + z2 E0 (Ок2/Відн2)] / (z1 + z2 ) = = (6- 1,33 +1- 0,77) / (6 + 1) = 1,25 В

 

Приклад 16. Для випадку титрування розчину Феруму (ІІІ) розчином стануму (ІІ) розрахувати стрибок титрування при допустимій похибці визначення: 1) ± 0,1% ; 2) ± 1% .

Розв'язання:

Рівняння реакції: Fe3+ + Sn2+ = Fe2+ + Sn4+

3+ 2+

Для розрахунку стрибка титрування AE окисника Fe   відновленням Sn застосуємо вище наведені формули.

1)     Е99,9 % = 0,77 + 0,059 lg [(100,0 - 99,9) / 99,9] = 0,77 - 0,18 = 0,59 B E100,1 % = 0,15 + 0,059 / 2 lg [100 / (100.1 - 100,0)] = 0,15 + 0,09 = 0,24 B

AE ± о/о = 0,59 - 0,24 = 0,35 B.

2)     E99 % = 0,77 + 0,059 lg [(100,0 - 99,0) / 99,0] = 0,77 - 0,12 = 0,65 B E101% = 0,15 + 0,059 / 2 lg [100 / (101,0 - 100,0)] = 0,15 + 0,06 = 0,21 B

AE ± 1% = 0,65 - 0,21 = 0,44 B.

 

Запитання, задачі, вправи

1.   Окисно-відновне титрування (редоксометрія).

2.   Основні вимоги до реакцій, які використовуються в редоксометрії.

3.   Криві титрування в методі окисно-відновного титрування.

4.   Які способи фіксування точки еквівалентності використовуються в методах редоксометрії?

5.   Визначення електродного потенціалу в точці еквівалентності.

6.   Індикатори, що використовуються в методі окисно-відновного титрування.

7.   Перманганатометрія. Робочі розчини. Основні положення методу.

8.   Чим відрізняється окиснення перманганатом в кислому середовищі від реакцій в нейтральному та лужному середовищах?

9.       Чому натрію оксалат є більш зручною речовиною для встановлення титру КMпO4, ніж щавлева кислота?Чому під час титрування оксалату перші краплі знебарвлюються повільно? Як можна прискорити цей процес? Що таке автокаталіз?

10.   Йодометрія. Робочі розчини. Основні положення методу.

11.   Чому йодометричне визначення неможна проводити при рН> 8 та при рН <0?

12.   Хроматометрія. Робочі розчини. Основні положення методу та його застосування.

13.   Броматометрія. Робочі розчини. Основні положення методу та його застосування.

14.   Церіметрія. Робочі розчини. Основні положення методу та його застосування.

15.   Нітритометрія. Робочі розчини. Основні положення методу та його застосування.

16.   Молярна концентрація нітратної кислоти становить 0,1121 моль/л. Розрахувати її нормальну концентрацію як окисника в реакції відновлення до NO:   Cu +HNO3 ® NO + ...

17.   Скільки грамів КМпО4 необхідно взяти для приготування 1,5 л 0,03 н. розчину його для титрування в кислому середовищі?

18.   Скільки грамів K2Cr2O7 необхідно взяти для приготування 2л розчину з титром за ферумом 0,00567 г Аїл? Яка нормальність розчину дихромату калія?

19.   На титрування 20,00 мл Н2С2О4-2Н2О (Тн2с2о42н2о = 0,00670 г /мл) витра­тили 25,00 мл розчину КМп04 Розрахувати нормальність та титр розчину КМп04

20.   Розрахувати наважку Н2С2О42Н2О для приготування:

 

1)      250 мл 0,05 н. розчину;

2)      200 мл розчину з титром по перманганату калію 0,01340 г /мл.

 

22.   До якого об'єму необхідно розбавити 1500 мл 0,1 н. розчину K2Cr2O7 для одержання розчину з титром за ферумом 0,005000 г Аїл?

23.   До 25,00 мл розчину H2S додали 50 мл 0,01960 н. розчину І2, надлишок І2 відтитрували 11,00 мл 0,0204 н. Na2S2O3. Скільки грамів H2S містилось в 1л досліджуваного розчину.

24.   До наважки 0,1540 г K2Cr2O7 додали надлишок КІ та хлоридної кислоти. Іод, що виділився, відтитрували 21,65 мл розчину Na2S2O3. Розрахувати нормальність розчину Na2S2O3 та його титр за іодом.

25.   Наважка калію іодиду 4,378 г розчинена в мірній колбі на 200 мл. На титрування 20 мл цього розчину після обробки окисником витратили 23,16 мл розчину тіосульфату (TNa2S2O3/K2Cr2O7= 0,005248 г/мл). Розрахувати вміст КІ у зразку у відсотках.

26.   ^тыси грамів КМпО4 треба взяти для приготування 5 л розчину, у якого Т K]y[n04/Fe= 0,005587 г/мл.Скільки грамів КМпО4 треба взяти для приготування 1250 мл розчину, титр якого за перманганатом калію становить 0,001617 г/мл.

27.   Наважка 3,5740 оксалату амонію розчинена в мірній колбі на 500 мл. Розчин доведений до мітки. Визначте концентрацію розчину у вигляді:

а)   T(NH4)2C2O4■ Н20;

б)   T(NH4)2C2O4■ Н20/КМп04;

в)  нормальність.

29.  На титрування іоду, який виділився з розчину іодиду наважкою 0,1154 г
калію дихромату, витратили 23,74 мл розчину тіосульфату натрія. Знайти

а)   lNa2S2O3^ 20;

б)   lNa2S2O3^ 20 /І.

30.   Розрахувати наважку залізної руди, яку необхідно взяти для аналізу на визначення заліза, якщо руда містить близько 50% заліза, та на титрування витрачено 20 мл 0,01 н. розчину перманганату калія.

31.   До 25,00 мл розчину H2S додали 50 мл 0,01960 н. розчину І2, надлишок І2 відтитрували 11,00 мл 0,0204 н. Na2S2O3. Скільки грамів H2S містилось в 1л досліджуваного розчину?

32.   Розрахувати стандартний окісно-відновний потенціал пари H3AsO4, H+/ HAsO2 та напрямок протікання реакції при \Н+] = 4 моль/л, Е° = 0,56 В.

H3AsO4 +2H+ +2e = HAsO2 + 2H2O

33.   Розрахувати потенціали редоксо-систем:

а)   I2 + 2e = 2I- ; якщо Е° = 0,54 В, рН = 5, [I-] = 0,13 моль/л;

б)   МЬЮ.Г + 8H+ +5e ® Мп2+ + 4H2O; якщо [Н+] = 0,1 моль/л,

\МпO4-] = [Мп2+] = 0,2 моль/л.

2- 3+

34.   Яке значення редокс-потенціалу в розчині, що містить пару Cr2O72- / 2Cr3+ при умові, що Сок = 0,22 моль/л, Свідн = 0,33 моль/л, Сщю3 = 0,5 моль/л?

35.   Розрахувати стрибок титрування при титруванні розчину сульфату заліза (ІІ) розчином перманганату калію при рН = 0 у точках, що відповідають недостачі й надлишку КМп04 на 0,1 % при 25оС.

 

 

 

 

ТИТРИМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ОСАДЖЕННЯ (ОСАДЖУВАЛЬНЕ ТИТРУВАННЯ)

Аргентометрія. Умови титрування хлорид та бромід-іонів за методом Мора. Умови титрування галогенідів (Cl-, Br-, І--іонів), тіоціанат-іонів у присутності адсорбційних індикаторів: флуоресцеїн, еозін. Механізм дії адсорбційних індикаторів.

Тіоціонатометрія (роданометрія) Умови титрування за методом Фольгарда. Переваги перед методами Мора та Фаянса-Ходакова.

Побудова кривих титрування.

Титриметричні методи осадження засновані на реакціях, в ході яких утворюється малорозчинна сполука. Суть методів полягає в тому, що дорозчину певної речовини додають еквівалентну кількість осаджувача у вигляді стандартного розчину. В осаджувальному титруванні можуть бути використані реакції, які відповідають наступним вимогам:

-     утворений осад повинен бути практично нерозчинним (ДР < 10"10 для

12

бінарних електролітів; ДР «10"  для осадів іншого складу);

-         реакція   осадження   повинна   відбуватися   швидко, кількісно, стехіометрично, без утворення перенасичених розчинів;

-         результати   титрування    не    повинні    в    помітному ступені спотворюватись процесами співосадження.

В аналітичній практиці найбільш широко застосовують аргентометрію (метод Мора, метод адсорбційних індикаторів Фаянса-Ходакова); тіоціонато-метрію (метод Фольгарда). В осаджувальному титруванні застосовуються індикатори: К2Сг04, флуоресцеїн, eo3iH,NH4Fe(S04)2-12H20

 

Криві титрування в титриметричному методі осадження


Криві титрування в титриметричному методі осадження - це криві зміни концентрації іону, що визначають, в процесі титрування. Як приклад розглянемо зміну рСІ (рСІ = - lg [СГ]) при титруванні 100 мл 0,1 М розчину натрію хлориду розчином аргентуму нітрату цієї ж концентрації. (ДРа8сі =1,78'10"10)

Чим більше концентрація розчинів та менше добуток розчинності сполуки, що випадає в осад, тим більше величина стрибка титрування, тобто точність аналізу вища.Приклад 1. Для приготування 250 мл 0,01 н. розчину NaCl взяли наважку 0,1627 г; на титрування 25,00 мл пішло 12,1 мл 0,0102 н. розчину аргентуму нітрату. Визначте відсоткову кількість хлору в наважці.

Розв' язання:

1)        Визначимо титр розчину аргентуму нітрату за Хлором, тобто визначимо, скільки грамів іонів Хлору прореагує з 1 мл данного розчину:

t           n eі~)   0,0102• 35,45   00003616 /
1              =------------- - =------------------ = 0,0003616г / мл

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46 


Похожие статьи

Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу