В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 2 (1108733), страница 49
Текст из файла (страница 49)
~ходимо отметить также возможности определения этим эгФт1эдом нескольких вещесТв в одном растворе без предварительЯЯГ6 разделения и титрования в мутных и окрашенных средах. Зтгачительно расширяется область практического применения 69тенциометрнческого титровання при использовании неводных '(ТцсТворителей. Они позволяют, например.
найти содержание комЯбийнтов, которые в водном растворе раздельно не тнтруются, (Тр((вести анализ веществ, нерастворимых или разлагающихся Я:.;;,воде и т, д. Немаловажным достоинством потенцнометрии Т(йдяется также возможность автоматизировать процесс титрова- Т)йзь Промышленность выпускает несколько типов автотитрато- ФФ» Использукнцих потенциометрические датчики.
гы К недостаткам потенциометрического тнтрования можно отнести не всегда быстрое установление потенциала после добавления титранта н необходимость во многих случаях делать при титровании большое число отсчетов. Вопросы 1. На чем основаны потенциометрические методы анализа? 2. Какая зависимость выражается уравнением Нернста? Пояснить смысл входящих в него величин. 3.
Что представляют собой электроды 1 и П рода? Привести примеры этих электродов. 4. Какие функции выполняют индикаторные электроды и какие — электроды сравнения? Указать требоьания, которые к ннм предъявляются. 5. Привести схему установки для потенциометрических измерений. 6.
Зачем нужен стандартный гальванический элемент? Какой элемент обычно используется в потенциометрни в качестве стандартного? 7. Что такое солевой мостик и каково его назначение? 8. В чем сущность потенцнометрического определения рН раствора? Какие индикаторные электроды могут быть использованы для определения рН? 9. Как устроен стеклянный электрод? Как можно определить стандартный потенциал этого электрода? Указать достоинства и недостатки стеклянного электрода. 10. Каковы основные типы ионоселективных электродов? Как они устроены? Какие имеют характеристики? 11.
Указать достоинства, недостатки и области применения метода прямой потенциометрии. 12. В каких координатах строят кривые потенциометрического титрования? Чем обусловливается выбор координат? 13. В чем сущность некомпенсационного метода потенциометрического титрования и титрования под токам? 14. Назвать соответствуюгцие пары электродов и привести примеры потенциометрического титрования с использованием: а) реакций кислотно-основного взаимодействия; б) реакций осаждения; в) реакций комплексообразовання; г) реакций окисления — восстановления. 15. Каковы особенности потенциометрического титрования в неводных средах? Какие требования предъявляются к неводному растворителю? 16 Привести примеры потеициометрических определений в среде ледяной уксусной кислоты по методу: а) прямого тнтрования; б) обратного титрования; в) замещения.
17. Назвать достоинства и области применения потенциометрического тнтрования в неводных средах. м4 Задачи !. Рассчитать рН раствора по следующим данным: ! 2 3 4 6 Электрохиияяеская кель !элемент] эдс, в 1,'с Вариант Водородный электрод! СНхСООН !1 О,! М КС1., Нк,СВ]нк Хингидронный электрод ! ]Чан, + НтО ! нас.
КС1, НО,С], ! Нк Водородный электрод ! НСООН ! О, ! М КС1, АкС! 1 Ак Хинтидронный электрод ! НСООНа ! ! М КС], АОС! ! Ак Бодородный электрод ! НхВОх ! ! М КС1, нк,си ! Нк Бодородный электрод,' акрнлааая кислота!; ! М КС1 Ниаеи ! НК 0,498 30 0,004 18 0„580 20 0,006 20 0,594 25 0,467 30 гм Ответ: 1) 2,69; 2) 7,83; 3) 4,99; 4) 7,91; 5) 5,27; 6) 3,08 2. В стандартных растворах СЮС], с различной активностью хсФ+ были измерены электродные потенциалы кадмийселектив ного электрода относительно хлорсеребряного электрода. Всхгмоль/л . 1,0.
!О ' 1,0.10 ' 1,0.10 ' 1,0 !О ' 1,0.!О-' -Е, мВ . 75,0 100 !22 146 170 По этим данным построили градуировочный график в координатах Š— расе Исследуемый раствор соли кадмия объемом !0,00 мл разбавили' водой до 50,00 мл в мерной колбе и измерили электродный Вотенциал кадмийселектнвного электрода в полученном раство )]т::2 'рв (Ея).
,.!„' -,';!,:.Вариант ! 2 3 4 мВ 94,0 ! 16 ! 30 159 Определить активность исследуемого раствора соли кадмия '(мс,оль/л). Ответ: 1) 8,90 10 т моль/л; 2) 1,00.10 т моль/л; '',~",":;:,':Я)';-:2,55*10 э моль/л; 4) 1 58 ° 10 4 моль/л '~!~:;:::-;.:„,::,";:.3. В стандартных растворах соли калия с концентрацией .;",~~...'';:.;;::::,:ь(лх+) были измерены электродные потенциалы калийселектив- ':,~~.',,:,::,;,!!!И))го электрода относительно хлорсеребряного электрода: ';.~хх".;,-",~:.-:,.:а(К+„1, мо!!ь]л ...
1,0- го ' ],О.]о-' 1,0 !о-' 1,0.10- 100 46,0 . -7,00 — 60,0 -;~)дь"=,'".:,'-':-';-',,'-'".:По этим данным построили градуировочный график в коор "'~~™"' '::„'Лцнатах Š— ре(К+) Навеску образца массой 0,2000 г, содержащего калий, раст- .ВВ)]или в воде и объем довели до )7 мл. Затем измерили элек'т)годный потенциал калийселективного электрода (Е„) в получен- ~!)314х раетВОрЕ; )Мриант . . ! 2 3 4 Фй хна....
100,0 250,0 500,0 1000 Жь ..МВ . 60,0 34,0 10,0 .30,0 Вычнсг!ить массовую долю (о7й) калин в образце. Ответ; 1) 34,30;й; 2) 27,47У; 3) 10,55|; 4) 6,04У. 4. Анализируемый раствор НС1 разбавили в мерной колбе до 100,0 мл и аликвоту объемом 20,00 мл оттитровали потенциометрически 0,1000 М ХаОН. Построить кривые тнтровании в координатах рН вЂ” )7 и ~Рн/51~ — (7 и определить массу НС1 а растворе (мг) по следующим данным' Вариант 1 1,50 1,80 1,90 1,95 1,98 2,00 2,02 2,05 2,10 2.64 3,05 3.36 3,64 4,05 6,98 9,95 !0,53 10.65 Г(ыаОН), мл рН Вариант 2 1,30 1,50 1,60 1,65 1,68 1,70 1,72 1,74 1,80 1,78 3,03 3,34 3,64 4,03 6,98 9,96 Ц),36 10,66 !'(ЫаОН), мл рН Ответ: 1) 36,5 мг; 2) 31,0 мг. 5, Построить кривые потенциометрического титрованин в координатах рН вЂ” 1' и Р /51~ — Р и определить концентрапню Л Н раствора СНаСООН (г/л), если при тнтровании 10,00 мл этой кислоты 0,1000 М КОН получили следующие результаты: Вариант 15,00 18,00 19,00 19,50 19,90 20,00 20,10 20,50 21,00 5,22 5,7! 6,04 6,35 7,05 8,79 10,52 ! 1,22 11,51 )7 (КОН), мл рН Вариант 2 !000 1300 1400 1450 !490 1500 !5 !О !550 1600 5,05 5,56 5.88 6,!9 6,92 8,82 10,59 11,29 11,58 )7(КОН), мл рН Вариант 2 1200 15.00 17,00 17,50 1780 18,00 НЬ20 18,50 1900 ШЛ6 9.96 9,43 93 7 8,28 5,99 3,28 2,89 2,58 !'(НС1), м.т рН Ответ: 1) 0,3750 моль/л; 2) 0,4500 моль/л.
Ответ: 1) 12,01 г/л; 2) 9,01 г/л. 6. Анализируемый раствор метнламина СНа(х(Нт объемом 20,00 мл разбавили в мерной колбе до 100,0 мл, затем 10,00 мл полученного раствора оттнтровали потенциомегрически 0,1000 М НС1, Построить кривые титрования в координатах рН вЂ” 1' и " /54 — )7 и определить концентрацн!о исходного раствора метиламина (моль/л) по следующим данным: Вариант ! К(НО1), мл . 1000 1200 !4,00 !4,50 1490 15,00 15,!О 1550 16,1Х) рН,... Ю,40 10,! 2 9,56 9,28 8,42 6 02 3,52 2,85 2.55 7. Смесь соляной и борной кислот оттитровали потенциометрически 0,1000 М ИаОН последовательно: сначала оттитровали НС) (израсходовав объем титранта У!), затем прибавили к раст: вору глицерин и оттитровали НзВОз по первой ступени (получив суммарный объем титранта Уз) Построить кривые титрования в координатах рН вЂ” У и з',:-вРН/5!т — !7, опРеДелить объемы У~ и Уз и Рассчитать концент',.'рацию НС! н НзВОз (г/л), если для анализа было взнто 20,00 мл ;смеси кислот и при тнтровании получены следующие данные: Вариант 1 У(ыаОН), мл .
0,00 0,20 0,30 0.40 0,46 0,50 0,55 0,60 ! прибавили , ''рН... 2,60 2,84 3,02 3,40 3,95 5,58 7,03 7,38 ! глицерин .'Р(КаОН) мл 080 100 120 140 145 150 155 !60 170 )зН, 5,95 6,25 6,55 7,04 7,28 7,73 8,55 9,10 9,55 Вариант 2 ~г-(НаОН), мл, . 0,00 0,40 0,60 0,80 1,00 1,05 1,10 1,20 ! прибаанлн рН,, 2,45 2,61 2,72 2,85 3,42 5,82 6,98 7,32 1 глицерин )Г(6)аОН), мл...
1,40 1,60 1,80 2,00 2,10 2,15 2,20 2.25 2,40 л."','"" 'рН „... 5,88 6,26 6,70 7,28 7,67 8,10 9,03 9,75 1028 Ответ: 1) 0,0912 г/л НС! и 0,3246 г/л НзВОэ, 2) 0,1914 г/л НС( и 0,3555 г/л НзВОз. и. Навеску серебряного сплава массой 2,157 г растворили и 'песне соответствующей обработки довели объем раствора до ,:-:)(~:*'.
)00;0 мл. Построить кривые потенциометрического титрования в коор';:::,.:;",.;дннатах Š— У и 4~/д — 1' и определить массовую долю (%) ';:"-;:,",,;.:,(среребра в сплаве, если при титрованин 25,00 мл приготовленного .;:,''з",.":~!';:,:-.:.раствора 0,1200 М В!аС! получили: -.';;-'~,,'-.,',":„".,:,'-."',"'"'.'К(ыаС!), мл .. 1600 1800 1900 1950 1990 2000 20,!О 2050 21,00 '='::'::::::;-::-',:Ж-.
мв . . 689 670 652 634 594 518 440 401 383 =;-..'Ъ"!' Ответ: 43 00 %. '.~-'-";У;-.' 9. Построить кривые потенциометрического титрования в ье -!з)а(~';::;;::,~Ф~ординатах е — у и /4) — у и рассчитать концентрацию '~~;:;::,„-:",ЮвС1а в растворе (г/л), если при титровании 20,00 мл анализифуеыого раствора 0,0500 н. Низ(ХОз)з Дзз.= /з) получилн: (гар(яз0Ч0з)з), мт . 1000 1500 17,00 17,50 17,90 1800 18„10 1850 !900 а!з' Ьй...,, 382 411 442 457 498 613 679 700 709 Ответ: 2,50 г/л ,', Ю. Построить кривые потенциометрического титрования в дннатах Š— У и 66/др — У и рассчитать концентрацию Фй га в растворе (г/л), если при титровании 20,00 мл раствора ззе000 н !~в ()зОз)2 (1ззз /2) полу'!и!Нз! а44))з(Н0з)з), мл .
10,00 15,00 18,00 19,00 19,50 19,90 20,00 20,10 20,50 Ф'...мВ,, 501 526 552 570 589 629 704 737 757 Ответ: 9,21 г/л 217 11. Навеску медного сплава массой 0,7500 г растворили, объем раствора довели до 250,0 мл и 20,00 мл приготовленного раствора оттитровали потенциометрически раствором тиосульфата натрия с титром по меди 71Нае8204/Сц) = 0,0!664 г/мл.