О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Определите содержание гидроксихинолина в растворе. 39. На кулонометрическое титрование аликвотной части раствора тиосульфата натрия в присутствии К! при токе 1О мА затрачено 6 мин 15 с. После добавления такой же аликвотной части раствора Хаз8зОз к раствору Си~+ в тех же условиях титрование завершилось за 3 мин 20 с. Рассчитайте содержание Си804 в растворе. 324 40. На кулонометрическое титрование раствора, содержащего аскорбиновую кислоту и цистеин, при токе 1 мА генерированным Вг затрачено 12,1 мин, а титрованне той же навески генерировайным 1и завершилось за 5 мин. Определите содержание цистеииа и аскорбиновой кислоты в навеске.
Окисление аскорбиновой кислоты генерированным Вгз и 1з — одноэлектронный процесс, окисление цистеина генерированным Вг — четырехэлектронный, а генерированным 1з — одноэлектронный процесс. 41. Кулонометрическое титрование Упз+ генерированным К4(Ре(СХ)в] занимает 12,5 мин при токе 1О мА. Сколько Уп~+ (в мг) содержится в пробе? Практические работы Работа 1. Определение кислот Определение кислот основано на электрогенерации ионов ОН из НзО на платиновом катоде. В данном случае сам растворитель является вспомогательным реагентом: 2НзО+ 2е Нз') + 2ОН на электроде 2Н,О++ 2е Нз1+ 2НзО ) НзО+ + ОН 2НзО в растворе После завершения титрования избыток ионов ОН создает в растворе щелочную реакцию, что обнаруживается визуально по изменению окраски кислотно-основного индикатора или потенциометрическн (рН-метрически) со стеклянным индикаторным электродом.
В анализируемый раствор добавляют индифферентный сильный электролит для повышения электропроводимости раствора. Приборы и реактивы Установка для кулонометрического титрования с визуальной или потенциометрической индикацией конечной точки титрования. Генераторный платиновый электрод — пластины размером 1х1см. Вспомогательный электрод — стальной стержень. Стеклянный индикаторный и хлоридсеребряный электрод сравнения.
Мерная колба вместимостью 100 мл. Пипетка вместимостью 10 мл. Раствор сульфата калия, 10%-ный. Раствор фенолфталеина, 1 %-ный. Анализируемый раствор кислоты, -! 0 ~ М. 325 Выполнение работы Исходный исследуемый раствор разбавляют в мерной «олб дистиллированной водой до метки и перемешивают. Перено~я пипеткой 10 мл раствора в ячейку для титрования, добавляют 10 мл 10%-ного раствора Кз$04, 7 капель фенолфталеина и опускают в раствор генераторный платиновый электрод. В анодную камеру на ливают 10%-ный раствор КзВО4 и опускают вспомогательный элек грод. Электроды должны быть полностью погружены в раствор.
Титрование ведут при токе 5 мА до появления розовой окра ски раствора. В момент изменения окраски индикатора выкаю чают секундомер. Порядок работы на установке и проведения титрования см, в разд. 4.7.2. Для исключения ошибки, связанной с присутствием в растворе СОз, проводят также предэлектролиз фонового раствора (раствор сульфата калия). Для этого в ячейку вносят раствор фона и фенолфталеина, доводят объем до 20 мл дистиллированной водой и титруют до изменения окраски индикатора.
Титрование повторяют несколько раз с новыми порциями раствора фона и вычисляют среднее значение времени предэлектролиза. Повторяют определение с новыми аликвотными порциями фонового раствора, используя потенциометрический метод индикации конечной точки титрования. При этом поступают согласно описанию в разд. 4.7.2. За истинное время титрования (г) берут время, затраченное на титрование кислоты в фоновом растворе, за вычетом времени предэлектролиза фона. Содержание кислоты (в мг) рассчитывают по формуле: е= 0,01036 Е г'М(7,ка)' У„/У, где 7 — ток, А; г — время титрования, с; М(7;„,) — эквивалентная масса кислоты; ӄ— вместимость мерной колбы; ӄ— вместимость пипетки.
Работа 2. Определение констант диссоциации слабых кислот Высокая точность кулонометрического титрования дает возможность надежно определять концентрацию кислоты НА в растворе в различные моменты титрования электрогенерированными ионами ОН и использовать эти количественные данные для расчета константы диссоциации К,: ([А-Ь.[Н"1,1 [Н [, ([НА[,— [Н [>) где [НА[; — концентрация кислоты, оставшейся в ячейке при кулонометрическом титровании в момент времени г,.
Эта концен 326 >ения равна разности между исходным количеством кислоты в ячейке С'н„и количеством оттитрованной ее части [А ], в момент времени ~,.: [НА], = Сйд — [А ]; Концентрацию [А ) рассчитывают по данным кулонометрического титрования кислоты: [А ); = 0,01036. / 0/У где 1' — общий объем раствора в ячейке; / — ток электролиза, А; г — время генерации, с.
Исходную концентрацию кислоты Со также определяют кулонометрическим титрованием отдельных аликвотных порций раствора кислоты. Зная Св, находят концентрацию кислоты в ячейке до начала титрования: Снл = Со' У~/У где У, — объем кислоты, введенной в ячейку; У вЂ” общий объем раствора в ячейке, складывающийся из объемов раствора электролита и раствора кислоты. В данной работе требуется определить константу диссоциации уксусной кислоты. Диссоциация уксусной кислоты в водном растворе протекает согласно уравнению: СНзСООН + НзΠ— СНзСОО + НзО+ [СНЗСОО )[Н30 ) [СНЗСООН] Концентрацию уксусной кислоты находят, титруя ее кулонометрически электрогенерированными ионами ОН: СН,СООН+ОН = СН,СОО+ Н,О Приборы и реакрливы Установка для кулонометрического титрования с потенциометрической индикацией конечной точки титрования.
Генераторный платиновый электрод — пластины размером 1" 1см. Вспомогательный электрод — стальной стержень. Стеклянный индикаторный и хлоридсеребряный электроды сравнения. Мерная колба вместимостью 100 мл. Пипетка вместимостью 10 мл. Раствор сульфата калия, 10%-ный. Раствор уксусной кислоты, -1О з М. 327 Выполнение работы Определяют концентрацию уксусной кислоты в исходном рас. творе, анализ выполняют по методике, описанной в работе 1 потенциометрической индикацией конечной точки титрования Сначала проводят предэлектролиз фонового электролита, фикса руя время электролиза г, до достижения рН = 8.
Затем титруют кислоту до достижения того же значения рН и фиксируют время электролиза !з. Каждое титрование повторяют по 3 — 5 раз и берут для расчета среднее значение г, и гз. Начальную концентрацию уксусной кислоты рассчитывают по формуле: Со = 0*01036 7 г,/У где 7 — ток электролиза, А; г = (гз — г,) — время электролиза, с; У вЂ” объем кислоты, взятый для титрования, мл. Затем вносят в ячейку пипеткой 1О мл фонового электролита и 1О мл уксусной кислоты установленной концентрации Са и проводят кулонометрическое титрование, через каждые 60 с останавливая электролиз и измеряя рН раствора. Заканчивают титрование при достижении рН = 7. Результаты измерений и расчетов заносят в таблицу: рн,.
1н'1, 1А 1, 1нл1, Рассчитывают несколько значений К, по полученным данным, затем находят среднее арифметическое К, и доверительный интервал определения. При выполнении учебно-исследовательской работы требуется а) сравнить полученное среднее значение К со справочной величиной; б) провести сравнительную оценку различных методов определения констант диссоциации К, и Кь. Работа 3, Определение перманганата калия и дихромата калия Определение КМп04 и КзСгзОт проводится кулонометрическим редоксметрическим титрованием ионами Ге~~, электрогенерированными восстановлением Рез+.
При этом протекают следующие реакции: Гез" + е = Рез+ Мп04 + 8Н + 5е Мпз+ + 4НзО на электроде СгзОт + 14Н~ +бе 2Сгз+ + 7НзО 328 Мпол + 5Ге~~ + 8Н+ Мпз~+ 5Гез++ 4НзО в растворе Сг 0~ + 6Гезв + 14Н+ — 2Сгз+ + 6Гез~ + 7НзО СГ2 7 Конечную точку титрования можно обнаружить потенциометрическим или амперометрическим методом. Приборы и реактивы Установка для кулонометрического титрования с потенциометрической индикацией конечной точки титрования.
Генераторный и индикаторный платиновые электроды — пластины размером 1 х 1 см. Вспомогательный электрод — стальной стержень. Хлоридсеребряный электрод сравнения. Мерная колба вместимостью 1ОО мл. Пипетка вместимостью 1О мл. Раствор Ге(ХНл)(804)з 12НзО, 0,2 М в 2 М растворе Нт80л (вспомогательный реагент). Анализируемый раствор КМпОл или КзСгзОт, -10 ~ М. Выполнение работы Исходный исследуемый раствор КМп04 или КзСгзОз разбавляют в мерной колбе дистиллированной водой до метки и перемешивают. Переносят с помощью пипетки 1О мл раствора в кулонометрическую ячейку, приливают 10 мл вспомогательного реагента и опускают генераторный и индикаторный электроды. Тятрование ведут при токе 5 мА. По результатам титрования строят кривую кулонометрического титрования и определяют конечную точку титрования.
Расчет количества КМп04 или КзСгзОт проволят по формуле, аналогичной приведенной в работе 1. Работа 4. Определение гипофосфита и фосфита при совместном присутствии в электролитах химического никелированил Для химического никелирования диэлектриков применяют электролиты, содержащие гипофосфит в качестве восстановителя никеля. Одновременно с реакцией восстановления металла на покрываемой поверхности идет восстановление гипофосфитанионов НзРОз до элементного фосфоРа, включаемого таким образом в состав осадка, а в растворе происходит накопление продукта этой реакции — фосфит-ионов Н~РО . В некоторых случаях фосфит вводят специально, так как он оказывает влияние на ~корость процесса восстановления и качество покрытий. Количественное определение гипофосфита и фосфита при их одновременном присутствии в электролитах необходимо для вы- 329 бора условий получения покрытий с заданными характеристи ми, а также регенерации электролитов. Определение гипофосфита основано на кулонометрическоц титровании продуктов, полученных после предварительно прове.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
