Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 1 (1108737), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Какова природа возникновения щелочной н кислотной погрешности при измерении рН с помощью стеклянного электрода? 4. Назовите типы ионселективных электродов. Опишите их конструкцию, различия в свойствах мембран и практическое применение. В. Что такое коэффициент селективности? Какая важная характеристика электрода определяется его величиной? Как можно оценить величину коэффициента селективности? 6.
Что такое краун-эфиры? Приведите формулу 16-краун-б. 7. Напишите уравнение Никольского и объясните его суть. Задачи Стандартные потенциалы 8 Стандартный потенциал электрода Ая ~ АаВг равен 0,073 В. Рассчитайте величину произведения растворимости АяВг. 9. Раствор тиоцианата титруют раствором ионов серебра. В конечной точке потенциал равен 0,202 В (отн. НКЭ). Рассчитайте величину стандартного потенциала для полуреакции Ад+ + е = Ая. Для тиоцианата серебра К = 1,00 10-12.
ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИИ И ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ Гальванические элементы 10. Для каждой из ниже приведенных реакций: 1) напишите уравнения соответствующих полуреакций; 2) напишите схему ячейки, в которой реакция протекает в указанном направлении; 3) вычислите стандартный потенциал ячейки; 4) укажите полярность электродов в условиях, когда реакция будет протекать в указанном направлении. а) Ад + Ре" = Ая'+ Реэ' б) уО' -~ уз+ = 2уОг 2 в) Се4+'- Ре~~ = Сез -~ Реэ+ Для указанных ниже ячеек напишите уравнения полуреакций, протекающих на каждом электроде, уравнения окислительно-восстановительных реакций и рассчитайте ЭДС ячейки: П) Р1, Н (0,2 атм) ! НС!(0,5 М) ! С!,(0,2 атм), РТ б) РТ ! Ре~'(0,005 М), Реэ"(0,05 М), НС!04(0,1 М) !! НС10х(0,1 М), ЧО~(0,001 М), УОэ"(0,002) М ! Рй Измерение окислительно-восстановительных потенциалов 12.
Каковы будут потенциалы указанных ниже полуэлементов при стандартных условиях относительно насыщенного каломельного электрода: а) Р1 !Вг,(вод .), Вг б) Ад !АдС! !С1 В) Р1 ! у"и ~п~ Какова будет величина потенциала, если указанный полузлемент включить в цепь с насыщенным каломельным электродом? Цифры в скобках — активности ионов. Реэ (0,00200 М), Рет'(0,0500 М) ! РТ 14.
Раствором нитрата серебра (0,10 М) титруют 50 мл раствора, содержащего 0,10 М хлорид-и иодид-ионов. а) Рассчитайте, сколько процентов иодидионов останется неосажденными в момент начала осаждения хлорида серебра. б) Рассчитайте величину потенциала серебряного электрода (отн. НКЭ) в момент начала осаждения хлорида серебра и сравните ее с теоретической величиной потенциала в конечной точке титрования иодид-иона.
в) Рассчитайте величину потенциала в конечной точке титрования хлорид-иона. Расчеты проведите, используя величины концентраций (ионной силой пренебрегите). аат задачи Зависимость потенциала электрода Нй ! Н8 — ЭДТА, Н вЂ” ЭДТА, М" зависит от активности иона Х"' описывается уравнением 15. 2,303ЯТ ~Т<нз-эдтл! 2,303ЯТ пн-эдтл 2„303ЯТ 1 !8— Кгсч-эдтл! 2~ пня-эдтл Устойчивость Н вЂ” ЭДТА должна быть значительно ниже устойчивости Н8-ЭДТА (это очень устойчивый хелат, К „„л = 10м).
Электрод Н8 ~ Н8-ЭДТА можно использовать для измерения концентрации 1Ф' в процессе титрования раствором ЭДТА. Выведите приведенное выше уравнение, исходя из потенциала электрода Н8 ! Н8". Это пример электрода металл ~ хелат металла ~ ион металла. Потенциал водородного электрода (отн. НКЭ) в кислом растворе равен — 0,465 В. Каков будет потенциал этого электрода, измеренный относитель- но нормального каломельного электрода (! М КС1)? Потенциометрическое измерение рН 17. 18. Рассчитайте ЭДС ячейки, составленной из НКЭ и водородного электрода (рн = 1 атм): а) в 0,00100 М НС! б) в 0,00100 М СН,СООН а) в смеси равных объемов 0,100 М СН,СООН и 0,100 М СН,СОО!ча При расчетах примите активности равными концентрациям. 20.
Для потенциометрического измерения рН можно использовать хингидронный электрод. Для этого анализируемый раствор насыщают эквимолярной а) Какова точность измерения рН неизвестного раствора? Чем она лимитируется? Рассчитайте абсолютную систематическую погрешность измерения потенциала в милливольтах; относительную погрешность измерения активности ионов водорода в процентах. б) Какова воспроизводимость результатов измерения РН анализируемого раствора? Выразите случайную погрешность измерения потенциала в милливольтах; относительную погрешность измерения активности ионов водорода в процентах. Измеренный потенциал стеклянного электрода (отн.
НКЭ) в стандартном буферном растворе с рН 7,00 равен 0,395 В. Рассчитайте рН неизвестных анализируемых растворов по указанным ниже величинам потенциалов (вспомните, что потенциал уменьшается при повышении рН); а) 0,467 В б) 0,209 В в) 0,080 В г) — 0,013 В ОН О ь 2Н+ + 2е = Е'=0,699 В О ОН гидрохинои хииои Каково будет значение рН раствора, насыщенного гидрохиноном, если потенциал платинового электрода в этом растворе равен — 0,205 В (отн. НКЭ)? Потенциал жидкостного соединения примите равным нулю. Измерения с помощью ионселективных электродов 21.
22. 23. 24. 25. ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИИ И ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ смесью хинона и гидрохинона и измеряют рН раствора с помощью погру- женного в этот раствор платинового электрода. Соответствующая полуре- акция и ее Е' приведены ниже. Из уравнений (13.44) и !13.45) следует, что для однозарядного иона 18 К = (Ев — ЕхУБ. Выведите это уравнение. С помощью калий-селективного электрода определяли концентрацию ионов калия в растворе, содержащем 6,0 10 з М (активность!) цезия, Из табл. 13.3 следует, что данной электрод не различает эти ионы (Кхс, =- 1). Если потенциал электрода !относительно одного и того же электрода сравнения) в 5,0 10о М КС! равен -18,3 мВ, а в анализируемом растворе+20,9 мВ, то какова в нем активность ионов К'? Предположите, что электрод обладает нернстовским откликом.
Концентрацию нитрата в очищенных сточных вод определяют с помощью ХО -селективного электрода. Для поддержания постоянной ионной силы стандартные и анализируемые растворы разбавили в 20 раз 0,1 М К 80 . Для стандартных растворов КР!Оз с концентрациями 0,0050 М и 0,0100 М измеренные потенциалы равны — 108,6 и — 125,2 мВ соответственно, а для анализируемого раствора — 119,6 мВ.
Какова концентрация нитрата в анализируемом растворе? В пробе, содержащей 0,015 М иодида, с помощью ионселективного электрода определяют концентрацию перхлорат-иона. Для поддержания постоянной ионной силы анализируемые и стандартные растворы разбавили 0,2 М КС! в соотношении 1: 10. Потенциал электрода в стандартном 0,00100 М КС10 равен -27,2 мВ, в стандартном 0,0100 М К1 -ь32,8 мВ, а в анализируемом растворе — 15,5 мВ. Полагая, что электрод обладает нернстовским откликом, рассчитайте концентрацию перхлорат-иона в пробе.
Потенциал стеклянного катионселективного электрода измеряют относительно НКЭ. В растворе НаС! с активностью иона натрия 0,100 М потенци- РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ал равен 113,0 мВ, а в растворе КС! с той же активностью иона калия— 67,0 мВ. а) Рассчитайте коэффициент селективности К „используя уравнение, выведенное в задаче 21, б) Какова ожидаемая величина потенциала этого электрода в растворе, содержащем ТчаС! (а = 1,00 . 1О-з М) и КС! (а = 1,00 10 г М)ч При расчете примите, что электрод обладает нернстовским откликом, 59,2 мВ!декада. 26. Коэффициент селективности электрода для определения иона В' относительно иона А" оценили, измеряя потенциал электрода в двух растворах с различными активностями ионов.
Полученные данные: 1) 2,00 10 4 М А+ + +1,00 10-г М В', Е= +237,8 мВ и 2) 4,00 10 4 МА'+ 1,00. 10 г М В", Е= +248,2 мВ. Тангенс угла наклона электродной функции составляет 56,7 мВ!декада. Вычислите величину Кдв. 27. Для оценки коэффициента селективности стеклянного На-селективного электрода относительно калия использовали метод отдельных растворов. Экспериментально найденные тангенсы угла наклона электродных функций составили 58,1 мВ при 10-кратном изменении активности ионов натрия и калия, а электродная функция для иона натрия смещена на 175,5 мВ в сторону положительных потенциалов. Какова величина К„, для этого электрода? 28.
Для оценки мешающего влияния натрия при определении иона калия с помощью ионселективного электрода на основе валиномицина использовали метод смешанных растворов. Все растворы для построения градуировочного графика для калия содержали 140 мМ иона натрия. Координаты точки пересечения линейных участков полученной зависимости: Е = 17,4 мВ, концентрация иона калия 1,5 10 з М. Тангенс угла наклона электродной функции 57,8 мВ!декада. Какова величина К, для этого электрода? Рекомендуемая литература КоэФфициенты активности 1. 3. К!е!!апов, «1псс!чЫпа! Асс!ч!су Соейюсепсз оГ 1опз сп Ас)иеопз 8о!ийопз», Х Ат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
