Н.Ф. Клещёв и др. - Задачник по аналитической химии (1110107), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Для определения сурьмы в кварце методом сравнения на фоне смеси 0,5 М Нг804, 0,5 М КС1 и 10 ' М мегнленового синего при Е (БЪ) = -4),14 В нас. к. з. по двум стандартным растворам 1/2 сурьмы с концентрацией 0,1565 и 0,1205 мг/дмг получили соответственно две полярографические волны 15,4 и 12,0 см. Определить содержание сурьмы (в мг) в 25 смз исследуемого раствора, если высота волны составила 12,5 см.
67. Определение мышьяка в сточной воде методом сравнения выполняют в среде 0,04 М Н2804, потенциал пика равен -4),97 В нас. к.э. При полярографировании двух станд,'тных растворов мышьяка с малярными концентрациями 0,001000 и 0,001500 получены волны высотой 25,6 и 31,5 мм. Определить малярную концентрацию исследуемого раствора мышьяка, если условия полярографирования одинаковы, а высота волны в этом случае равна 30,0 мм.
68. Висмут в минеральном сырье определяют методом сравнения в среде 1,2 М НС1 в присутствии НаНгРО4, Е = — 0,10 В отн. 1/г нас. к.э. При полярографировании исследуемого раствора висмута получена высота волны 120 мм, а полярографирование в тех же условиях двух стандартных его растворов с титрами 0,000125 и 0,000202 дало соответственно волны 85 и 153 мм. Определить концентрацию висмута (в г/сме) в исследуемом растворе. 69. Содержание германия в углях определяли методом сравнения в аммиачном растворе с рН = 8,3; Е = — 1,3 В нас. к.э. При 1/2 полярографировании исследуемого раствора была получена волна 118 64.
Вычислить массовую долю свинца в исследуемом растворе, если при амперометрическом титровании его 10,0 смз рабочим раствором сульфата калия с малярной концентрацией 0,1235 моль/дмз при Е = 1,0 В были получены следующие данные: Обьем титранта, смз 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Ток, мкА 308 240 172 102 ег 42 65. Построить график и определить концентрациьо свинца (в мг/дмз), если при амперометрическом титровании 10,0 сме раствором сульфата калия с концентрацией 5,34 г/дмз при Е = 1,0 В получены следующие данные; Обьем титранта, смз 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Ток, мкА 105 72 40 30 30 29,5 17,5 см. В этих же условиях полярографировали стандартные растворы германия с концентрацией 0,001105 и 0,001421 моль/дма, которым соответствовали волны высотой 13,2 и 20,0 см. Какова малярная концентрация германия в неизвестном растворе? 8.5.
Кондуктометрнческнй метод Кондуктометрический метод анализа основан на измерении электропроводности растворов. Электропроводностью (И') называют величину, обратную сопротивлению (А); ее размерность Ом '. И'= 1/А. Электропроводность раствора зависит от числа ионов в единице объема раствора, т.е.
от концентрации С, от подвижности этих ионов — К На основании известных из физики и физической химии соотношений С$'Я И'= К вЂ”, Е' где Я вЂ” расстояние между электродами, см; Я вЂ” площадь электродов; К вЂ” коэффициент пропорциональности. Для конкретной пары электродов прй неизменном расстоянии между ними Я/Я является постоянной величиной. Тогда Я И' = К'СР, где Л" = К вЂ”. Е При расчетах в кондуктометрии используют понятие кудельная электропроводность (ю)"; это электропроводность раствора, заключенного между плоскими электродами площадью 1 смг каждый, находящихся друг от друга на расстоянии 1 см.
Е ю = И' — (Ом ' ° см '). Я В расчетах удобно пользоваться эквивалентной злектропроводностью (А),которая равна: А =ю/и, где и — число молей эквивалента в 1 смз раствора. Эквивалентная злектропроводность А при бесконечном разбавлении равна сумме подвижностей катиона У и аннана К Отношение эквивалентной злектропроводности раствора слабого электролита к эквивалентной злектропроводности этого электролита при бесконечном разбавлении равна степени диссоциации а этого электролита: а= А/А . 119 0,47 0,0109 120 8Х1.
Решение типооыз задач Пример 8.14. Сопротивление 0,5 М раствора К2804 в ячейке с электродами площадью 1,35 смг и расстоянием между ними 0,45 см равно 4,86 Ом. Определить эквивалентную злектропроводность раствора. Р е ш е н и е. Электропроводность раствора равна 1/Я = 5Р = 1: 4,86 = 0,206 Ом '. Находим удельную электропроводность раствора: 0 206 ° 0,45 ее = Ис- = = 0,0682 Ом ' ° см '. Я 1,36 Фактор эквивалентности К2804 равен 1/2; следовательно, данный 0,5 М раствор является нормальным (1/2 К2804) = 10 3 моль смз и А = ю/и = 0,0682/1 ° 10 3 = 68,2 Ом ' ° моль 1 ° смг. ример 8.15.
Определить массовую долю уксусной кислоты в растворе, если его удельная злектропроводность равна 0,75 Ом 1 ° ° см ', а зависимость между концентрацией уксусной кислоты в воде и удельной злектропроводностью представлена в следующем виде: С , мопь/дма 0,167 0,833 1,666 2,500 3,333 ю, Ом ' ° смс 3,50 1,46 0,30 0,64 Р е ш е н и е. Строим графическую зависимость концентрация — удельная злектропроводность (рис. 8.5). По графику находим концентрацию уксусной кислоты: 2 моль/дмз. По таблице справочника определяем, что данной концентрации соответствует 11,7% кислоты. Пример 8.16. При кондуктометрическом титровании сульфата калия 1,2 М раствором ацетата бария найдена следующая зависимость между злектропроводностью И' раствора и количеством добавленного титранта Ус Объем титракта, смг 0 5 1 2 3 4 5 Ьр, Омс 4,00 3,21 1,85 1,15 2,50 3,56 Построить график и определить количество сульфата калия (моль).
Р е ш е н и е. Строим графическую зависимость электропроводности от объема введенного раствора Ва(СНЗСОО)г (рис. 8.6). По данным графика находим эквивалентный объем ацетата бария, равный 2,75 смз. Следовательно, в исследуемом растворе содержится 2,75 ° 1,2 = 3,3 ммоль сульфата калия.
Пример 8.17. Удельная злектропроводность 0,0109 М раствора аммиака равна 1,02 ° 10 " Ом 1 ° см '. Определить константу диссоциации. Р е ш е н и е. Определяем эквивалентную электропроводность раствора: 1,02 10-4 . 103 А = — = 9,38 Ом ' ° моль ' ° смг. я,ем 'ом' ю,ом ' о ' с г 3 ос си„,смоь/дмс о с 3 бом' Рас 8.3. График зависимости удасьисй анектроироводносги от концентрации уксусной кисноты Рис. 8.б.
Коидуктометрическсе титроаание сульфата калия распсором ацетата бария По справочным данным находим значения подвижностей ионов НН4 и ОН (см. Приложение П, табл. 5) и рассчитываем эквивалентную электропроводность при бесконечном разбавлении: А = 76 + 205 = 281 Ом ' ° моль 1 ° смг (при 25'С). Рассчитываем степень диссоциации: а = 9,38/281 = 0,0334. Отсюда константа диссоциации равна агС (О 0334)г . 0 0109 К— 1,26 ° 10 ь.
1- а 1 — 0,0334 8.5.8 Контрольные вопросы 1. В чем сущность кондуктометрического метода анализа? 2. Каким образом происходит перенос электричества в растворах? 3. Какая зависимость существует между электропроводностью и сопротивлением среды? 4. Что такое удельное сопротивление? 5.
Что такое удельная злектропроводность? 6. Какая зависимость существует между злектропроводностью и удельной электропроводностью? 7. Какая зависимость существует между удельным сопротивлением и удельной электропроводностью раствора? 8. Что такое эквивалентная или малярная электропроводность и как она связана с удельной электропроводностью? 9. Как рассчитать эквивалентную злектропроводность при бесконечном разбавлении? 10.
Как рассчитать степень диссоциации слабого электролита по известной эквивалентной электропроводности раствора данной концентра.,ии? 11. Вычислить эквивалентную электропроводность при бесконечном разбавлении следующих электролитов: 1) Н20; 2) 121 Кзоте(С)л)6, '3) (ХН4)зГе(СМ)6, 4) РЪСг04 5) РсВгз; 6) Ваз(РО4)2, 7) А81; 8) СЯС!2; 9) Бг(ХОз)2; 10) Еп(С!04)г' 11) М8СОз' 12) )ь)а!03. Температура растворов 25'С. 12.
В чем сущность копдуктометрического титровання? 13. Каковы достоинства и недостатки копдуктометрического метода анализа? 14. Можно ли применять кондуктометрию в автоматическом контроле различных химических производств? 15. В чем сушность высокочастотного титрования? 8.5.3. Задами для сажостоятельнога рсшсния 70. Для различных концентраций ХаОН в воде получили следующие эквивалентные электропроводности растворов: С, моль/дмэ 0,05 0,1 0,2 О,з 0,5 1, Ом ' моль 1 смз 219 213 206 203 197 Построить график зависимости удельной электропроводности от молярной концентрации и определить массовугО долю ХаОН в растворе, если его удельная электропроводность 0,045 Ом' ° см'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
