Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 1 (1108737), страница 115
Текст из файла (страница 115)
Назовитеспособывизуальногодетектированияконечнойточкитнтрования. 2. В чем различие иодиметрии и иодометрии? 3. Почему иодиметрическое титрование обычно проводят в нейтральной среде, а иодометрическое — в кислой? 4. Совпадают ли конечная точка титрования и точка эквивалентности в перманганатометрии? Как это несоответствие можно скорректировать? В. Обьясннте роль компонентов смеси Циммермана — Рейнгардта при титровании железа(П) перманганатом. 999 задачи Задачи Уравнивание окислительно-восстановительных реакций 6.
Напишите уравнения следующих реакций, протекающих в водном растворе: (и) 102 + 1- -+ 1,(кислая среда) (8) яеЗС12-+ НЗБеоз+ Бе+ НС! (в) НзРО, 4- НвС!2 -+ Нд 2С12 + НзР04 + НС1 7. Напишите уравнения следующих реакций, протекающих в водном растворе: (и) Мп04 -+ Мпо, + Мпо„(щелочная среда) ( ) Мп04 +Н2 +Мпз +3 (и) ВЬН,+С1,0-+Н,ВЬ,О,+НС1 (г) ГеЯ+Хоз -+ Ре'++ХО2+ Я (кислая среда) (Д) А1+Хоз +А!02+ХН, (э) РеАаЯ + С!О, -+ Ре" + Аз04 + 304 + С!- (кнслая среда) (ж) КЗХаСо(Х02)4+ Мпо 4 -+ К'+ Ха" + Соз'+ ХО з + Мпз" (кислая среда) 8. Смешали равные объемы 0,10 М раствора Т1ХО и 0,20 М раствора Со(ХО ) . Рассчитайте потенциал относительно стандартного водородного электрода (СВЭ).
8. Рассчитайте потенциал (отн. СВЭ) при титровании 50,0 мл 0,100 М раствора Рез+ в 1,00 М НС104 0,0167 М раствором Сгзо ~~ после добавления 10, 25, 50 н 60мл титранта. 1 О. Рассчитайте потенциал (отн. СВЭ) прн титровании 100 мл 0,100 М раствора Без' в 0,500 М НЗВ04 0,0200 М раствором КМп04 после добавления 10,0, 50,0, 100 и 200 мл титранта, полагая, что НЗБ04 диссоциирована полностью. Расчет потенциала в точке эквивалентности 1 1. Каков будет потенциал в точке эквивалентности при титровании Еез' раствором Япз'? 1 2. Уравнение (14.2) выведено для двух полуреакций с равным числом участвующих электронов (л).
Выведите подобное уравнение для реакции из задачи 11, используя численные величины л: 2рез~+ Яп2+ 2рез++ Чп4+ 600 По полученному уравнению рассчитайте потенциал в конечной точке титрования, рассмотренного в примере 14.4. Результат сравните с найденным в этом примере при расчете равновесных концентраций. 14. Для приведенных ниже ячеек рассчитайте ЭДС до замыкания цепи и потенциал каждого каждого полуэлемента после завершения реакции. Рассчитайте также константы равновесия реакций: (а) Ул ! Хп'" (0,250 М) )! Сср'(0,0100 М) ! Сй (5) Рь!Рь (0,01оом)11;(0,01оом),1-(1,оом) ~Рс Расчет результатов титрования 15. 16. 17. 18.
19. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ И ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ Выведите уравнение подобное (14.2) для приведенной ниже реакции (при вы- воде не забудьте, что в данной реакции участвуют ионы водорода): 5Гез+ + МпО 4 + 8Н+ — 5Рез+ + Мп~+ ч- 4Н О Селен из навески почвы массой 10 г отогнали в виде тетрабромида и собрали в приемник с водой, где его гидролизовали до БеО з . Для иодометрического титрования БеОз потребовалось 4,5 мл стандартного раствора тиосульфата.
Титр раствора тиосульфата составляет 0,049 мг К,Сг О /мл. Рассчитайте содержание в ррш селена в почве. Кальций, содержащийся в 5,00 мл сыворотки, осадили в виде СаС О„с помощью оксалата аммония. Осадок отфильтровали, растворили в кислоте и оттитровали оксалат-ион 0,00100 М Кмп04, затратив 4,94 мл раствора титранта. Рассчитайте концентрацию кальция в сыворотке, выразив результат в ммоль экв./л. Навеску массой 2,50 г, содержащую Аз,О,, Ха НАзО, и инертную матрицу, растворили и создали в растворе нейтральную среду с помощью избытка ХаНСО . Из полученного раствора оттитровали Аз(111), затратив на это 11,3 мл 0,150 М раствора 1 .
Затем раствор подкислили НС1 (весь мышьяк в растворе находится в степени окисления Ч-5), добавили избыток К1 и оттитровали выделившийся 1м затратив 41,2 мл 0,120 М раствора Ха Б О,. Рассчитайте массовые доли АззОз и ХазНАзО в пробе. Если 1,00 мл раствора КмпО4 реагирует с 0,125 г Рез+, а на титрованне 1,00 мл раствора КНС,О, Н,С,О4 требуется 0,175 мл раствора Кмп04, то сколько миллилитров 0,200 М 1чаОН потребуется для титрования 1,00 мл раствора тетраоксалата (титруются все 3 протона)? Содержание сульфида в промышленной сточной воде (суспензии) определяют ионометрически с помощью сульфид-селективного электрода, используя метод добавок.
После разбавления 10,0 мл пробы водой до 25,0 мл потенциал электрода равен — 21б,4 мВ, а в растворе, полученном после прибавления к 10,0 мл пробы 1,00 мл 0,030 М стандартного раствора сульфида и разбавления водой до 25,0 мл, потенциал равен -224,0 мВ. Рассчитайте концентрацию сульфида в пробе. 601 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Графики Грана 20. Подставив в выражение для К, слабой кислоты НА вместо [НА1 н 1А 1 объем титранта, покажите, что приведенное ниже уравнение справедливо вплоть до точки эквивалентности при титрованин НА сильным основанием В: Тв (Н~) К (Ртэ !в) Рв10 где Рв — добавленный объем титранта, Ртэ — объем титранта в точке эквивалентности.
Графически зависимость 1' от 1' 1О-чн выражается прямой с тангенсом угла наклона, равным -К„а точка пересечения прямой с осью абсциссы соответствует точке эквивалентности. Упражнение с электронными таблицами 21. Создайте электронную таблицу для построения кривой титрования, приведенной на рис. 14.1.
Примите К„„„равной 1,7 10'4 (после создания электронной таблицы см. пример на компакт-диске к гл. 14). Рекомендуемая литература Уравнивание окислительно-восстановительных реакций 1. С. А. Чанс!егЬоСТ, «А Сопявгепс Тгеасшепс отбхЫас!оп-Кег!пес!оп», Х Сйет, Ег1, 25 (1948) 547. 2. К. б. Чо!гпап, «%'пссп8 ОхЫас!оп-Кес!пес!оп Ег!пайопв», Х Сйет. Егс., 36 (1959) 215. Вычисление потенциала в точке эквивалентности 3. А.
3. Васс! апг( Б. Н. 5ппрвопвеп, «ТЬе бепега! Ес!пас!оп Тот сЬе Ес!шча!енсе Роси! Росепйа! ш ОхЫаСюп-В.есйзсйоп Тйгайопв», Х Сйет. Ег7ис., 37 (1960) 364. Производные кривые титрования 4. К. Ы. Сагсег апс! К. В. Нп(т, «бесопс! ьгепчас!че Спгчев апс1 Епс)-Ро!пс Гсесеппспасюп», Х Сйет. Ей., 56 (1979) 26. Графики Грана 5. б. Оган, «Песепшпайоп отЕЧшча!епс Рошс ш РоСепбошеспс Тйгасюпв», Асса САель бсалИ., 4 (1950) 559. 6. б. бган, «Оесепшпас!оп от Осе Ес!и!ча1епсе Рошс ш Росепбошеспс Тйгайопв. Рагс П», Ала!увг, 77 (1952) 661.
7. С. С. ТЧевссоп, «1оп-Яе1есс!че Меавпгешепсв Ьу бган Р1осв лссЬ а бган Кп!ег», Ала!. Сйст. Асса, 86 (1976) 269. 8. Н. 1л, «1шргочешепс оГОгапв Р!ос Месйосс сп Всапс!агс(АгЫ(с!оп апг! БпЬсгасбоп МесйосЬ Ьу а Ыесч Р!ос МесйосЬ>, Ала!. Еегг., 24 (1991) 473. Глава 15 ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ И ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ Среди электрохимических методов анализа, связанных с использованием электролитическнх ячеек, можно найти примеры наиболее точных и чувствительных определений.
В этих методах определяемый компонент окисляется или восстанавливается на подходящем электроде в электролитической ячейке при наложении напряжения от внешнего источника (см. гл. 12), при этом количество электричества (или сила тока), протекающего через ячейку в процессе электролиза, связано с количеством определяемого компонента. В вольтамперометрин доля определяемого компонента, израсходованного в процессе электролиза, может быть очень мала и фактически ею можно пренебречь — можно определять микромолярные и даже более низкие концентрации.
Поскольку потенциал окисления или восстановления зависит от природы электроактивного вещества, селективность методов анализа, основанных на процессе электролиза, можно повысить при правильном выборе потенциала электролиза. Так как эти методы анализа специфичны, часто нет необходимости предварительного разделения, и анализ, таким образом, является весьма экспрессным. В данной главе мы рассмотрим вольтамперометрические методы и используемые в них электрохимические сенсоры (датчики), включая химически модифицированные электроды. В вольтамперометрических методах для осуществления микроэлектролиза применяют микроэлектроды. Метод основан на сканировании потенциала микроэлекгрода в анализируемом растворе и измерении при соответствующем значении потенциала предельного тока (в разбавленных растворах порядка нескольких микроампер или меньше), пропорционального концентрации определяемого компонента.
Амперометрия — разновидность вольтамперометрии, в которой при фиксированном потенциале микроэлектрода измеряют зависимость параметров тока от концентрации определяемого компонента, изменяющейся, например, в процессе титрования. Этот принцип положен и в основу работы электрохимических сенсоров. Перед детальным изучением этих методов полезно повторить материал гл. 13, посвященный потенциометрии. ! 5. ! . ВОЛ ЬТАМПЕРОМЕТРИЯ 603 Вол ьтамперометрия 15.1. В основе вольтамперометрии лежит процесс микроэлектролиза на рабочем микроэлектроде, изготовленном, например, из платиновой проволочки. Название метода отражает использование зависимостей ток — потенциал.
При медленной развертке потенциала рабочего микроэлектрода регистрируют протекающий через ячейку ток как функцию наложенного напряжения. Полученная кривая называется вольтамперограммой. Если в ячейке присутствует электроактивное вещество (способное восстанавливаться или окисляться), то при достижении определенного отрицательного (в случае восстановления) или положительного (в случае окисления) значения потенциала через ячейку будет протекать ток, обусловленный электропревращением этого вещества.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
