Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Решение. решевва задачи изобразим поларограммы индивидуальных растворов Ч(П) и У(1У) на фоне НзбОе с одинакоаымв ковцевтрацнами а п1мдлолааввви, что козффвцненты диффузии вонга одинаковы (рве. 8.8). Твтроеать моино лабо прв погенцвалах предельного тока оквсленик Ч(Щ, лабо 7 потенцвалах предельного тока аосстаиавлееик Ч((Ч), т. е. при Е< — 0,40 В илв > -0,90 В соответственно (см. рви 8.8).
Формы кривых татровавиа дла первого и второго случаев показаны ва рнс. 8.8. Пример 11. По аольтамперогрхммам ва рис. 8.9 выберите оптвмальвый (Еь Ез или Ез) потенциал виликаториого электрода длк амперометрвческого татроааава вона Вз+ распюрам А~~ по реакции 1а Рас. 8.9. Вольтамперограммы Ук б а ! рвс. 8.10. Вид кривых вмперомстрического титрованва В(П) раствором А(Ш) в завасимости от потенциала татровавик (Еп Еэ в Ез ва Рве. 8.9) Вэ" +Аэ+эзВ~~+Аэ~ При потенциале Е~ оквслиогса твтруемый иои Вэ+ и продукт его взаимодейстмгя с татраатом А'+. По мере добавлеаия титравта сюгиаетсв ток окисления вова Вэ, но одновременно растет ток окислении продуата А*+ и в результате ток праатически не измеикетск (рис.
8.10, а). При потенциале Е~ нельзя зафиксировать конец тигроваввя. При потенциале Еэ восстанавливается пправт А'+ и окислжтся твтруемьгй ион Вэ+, поэтому до точка эквивалентности уменьшается вводный ток (1,) Вэ+, а после добавлеющ избытка титраата Аэ+ появляется в растет катодный ток ()г) Аэ+ (рве. 8.10, б). При потевцвале Ез восстанавливаются продукт реащви Вэк к твтраат А*~. До тачки эквивалеатноств растет ук, обусловленный накоплеввем продукта реакции, затем 1, начинаю расти за счет появления избытка татраата (рис 8.10, е). Твтровать моюю при Ез в Ез.
Пример 12. Выберите потеацвал дла амперометрического твтроаавва веществ А и В в смесв, если взвестно, что А и В образуют с титрангом К малорастворимые соединения АК и ВК (Ее = 1,0. 10 " и 1,0. 10 'е) в А и В окислаются ва графатовом злщтроле (Еоз равен 5,30 В и 0,80 В соответственно), а К восставзаливаегся (ЕЬц=0,50 В). Нарисуйте крвэую татрованая. Рпиевие. Последовательное амперометрвческое твтрэваиве хомпонеатов смеси вавмонно, есле, во-первых, выполняется общее длл титримегрин требовзвве — твтраат образует с комповентамв А и В соеданеввя с заметно различающейся устойчивостью нли растворвмсстью.
В таком случае сначала будет протекать реакция татроаанив одного компонента, в данном случае, А А+К-еАК я только после того, как компонент А полносгмо црорщгирует с тигравтом, начнется реакция твтроваиия В В+ К-+ВК Во-вторых, татровавие возмоино в том случае, если удастся полобрать потенциал, при котором макао слепить за изменением силы тока двух участввков приведенных выше реакций, чтобы ва кумвой татровавия монне было эафвксировать дэе конечные точки. Оптимальным ввляется случай, когда азехзроактвввы татрант в компонент, твтруемый первым (в нашем случае А).
Компонент В делиев быть либо везлектронеактввным, либо ЛЕщ длх А и В долина быль достаточно велика. В нашем случае последовательное татрованне А и В возмопно, так как по Уцюввю б)8Е~>4. Для выбора потенциала индикаторного электрода нарисуем по ленным условия задачи вольтамцерограммы А„В и К на графатовом электроде. Из рис. 8.11 видно, что есть интервал потенциалов (на рисунке заштриховаи), 245 Го мкА рва 8.И. Выбор потевпиала лла амперометрического твтровапаа А и В в смеси твтравтом К Рвс. 8.12.
Крввлл емперсметраческого твтровавиа А и В в смеси титраитсм К при Е 0,4 В (см. рве. 8.11) Задачи 1. Длн восходащей части обратимой поларографической волны (0=1,0 10 э М) при 25'С получены следующие данные Е',В........, Г, мкА ..... — 0,395 0,56 — 0,445 3,40 — 0,406 1,13 — 0,422 2,20 Предельный диффузионный ток 2,?8 мкА, т= 1 мг/с, 1= 1 с. Какую информацию можно получить из этих данных? Ответ: и=2, Е,д —— = — 0,418 В, 2) =6,1 10 е смэ - с х. 2. На фоне 0,1 М КХОэ РЬ(П) образует на РКЭ волну с Е?д= = — 0,405 В (НКЭ). В присутствии органического лигвнда А получены следующие данные сл,м.... кц,, в ... 0,300 — 0„547 0,020 О, 1000 — 0,516 0,060 — 0,507 — 0,473 Каково соотношение металл: лиганд в комплексе, какова константа его устойчивости? Оживет: 1: 2; )) = 5,8 ' 105.
3. Диффузионный ток, измеренный при 1=5 с, равен 6,0 мкА. Какова будет его величина при 1= 3 с? Оглвевк 5,51 мкА. 246 в котором электроахтвлвы только А (оаисллетса) в титраит К (восстеиааливаетсл). Следовательно, если ва электроде уставовать патеипаал, сааием, 0,4 В, то молве будет последовательно отппровать комполеаты А и В. Кривее титровалва будет вметь ищ покаэавлый ва рве. 8.12. До первой КТТ ивдикаториый электрод фиксирует умеиыпеиие тоха окислеыы (тл) А.
Затем ток остаетсл преатвчиии постоаалым до тех пор, пока ие будет оттатровал компоиевт В (втораа КТТ) и ие поввитса иэбьпок татраита К. За второй КГГ вачивает раста ток восставоалевил (Г ) татравта К. 4. Диффузионный ток в 1,0 1О ' М растворе М(П) равен 6,20 мкА. Характеристики капилляра: т = 2 мгтс, г= 5 с. Рассчитайте коэффициент диффузии М(П). Отвели 6,0 10 в ем~ с '.
5. На фоне 1 М НС1 Сб(П) образует волну с Ет — — — 0,64 В (НКЭ). В 5,0 1О ' М растворе предельный диффузионный ток равен 3,96 мкА (т=2,5 мг1с, ~=3,02 с). Рассчитайте константу диффузионного тока (К„) и коэффициент диффузии. Ответ. "3,58; 8,7 ' 10 в ем~ ' с 6. Полярограммы 50,00 мл 5,0 10 в М раствора СЩ1) снимали одну за другой в течение 30 мин. Предельный диффузионный ток равен 4,0 мкА. Рассчитайте долю Сб(П), восстановившегося за это время до Сб(0). Ответ: 0,15%.
7. Ожидается, что в процессе восстановления кетона может участвовать один или два электрона. Для 1,0 10 ' М раствора кетова предельный диффузионный ток равен 6,80 мкА (Р=5 10 в смх с ', т=2 мг/с, г=5 с). Рассчитайте число электронов. Ответ: л=2. 8. Каково соотношение высог. а) волн на классической полярограмме; б) пиков на переменно-токовой полярограмме восстановления А(П1)- А(0) и В(П)-+В(0) в смеси при равных концентрациях и Ю„=Юв. Отвеин а) 1,5: 1; б) 2,25: 1. 9. Изобразите классические н переменно-токовые полярограммы (концентрации деполяризаторов и их коэффициенты диффузии равны): а) смеси М(1) и М(П1); Ет — 0,4 В и — 0,8 В; б) смеси М(П1) и М(П); Е,„— 0,1 8 В и — 0,4 В. 10. На фоне 0,1 М ХаСЮ4 деполяризаторы А(Ш) и В(П) образуют обратимые волны с Ещ — — — 0,05 В и — 0,30 В. При добавлении НС1 до конечной концентрации 1 М образуются хлоридные комплексы А (18р'~ — — 3,05; 1йф,= 5,8; 18))з= 7„85„18р4= 9,05).
Какой из этих фонов пригоден для определенна А и В в смеси 1: 1: а) методом классической полярографии, б) методом переменно-токовой полярографии7 Ответ." а) г(аС10ь б) НаС1О, и НС1. 11. На фоне 0,1 М КАРМО, с рН 5„00 Ещ для Т1(1) и РЬ(11) равны — 0,50 В и -0,46 В. Возможно ли их одновременное определение методом классической полярографии: а) в этом фоне, б) после прибавления ЭДТА до концентрации 0,05 М (рН 5,00)7 18Дьт*-= =18,0; ит.-=3,5'10 в при рН 5,00.
Ответ: а) нет, ЛЕт — — 0,04 В; б) д, ЛЕ,„=о,г7 В. 12. Полярографическн необходимо определять: а) содержание СН,О и СН,СНО в вине (50 проб ежедневно); б) содержание 2,4,4- тринитротолуола в образцах цемента (3 — 5 проб в месяц);" в) содержание токсичного кетона в антибиотике (анализ проводят я лаборатории контроля качества на производственной ливии).
247 В каких случаях (и почему7) нужно использовать метод добавок, а в каких пригоден метод градуировочного графика? 13. Волна восстановления Сг04з до Сг(П1) имеет Еш — — — 0,30 В, а волна восстановления Сг(1П) до Сг(0) — 1,40 В.
На полярограмме сточной воды предельный ток при — 0,70 В равен 10,5 мкА, а при — 1,80 В, 42,0 мкА. Рассчитайте соотношение концентраций Сг04эи Сг(П1) в анализируемой воде, приняв коэффициенты диффузии равными. Нарисуйте полярограмму. Оглвегл: сей,,*- . сс.лв — — 1: 3. 14. На фоне 0,1 М КЬ!О, РЬ(11) обратимо восстанавливается на РКЭ, образуя волну с Еш —— — 0,405 В. При добавлении аниона А ло концентрации 1,0 10 ~ М образуется комплекс РЬАь дающий волну с Еш — — — 0,456 В. Рассчитайте константу устойчивости комплекса. Оглвегл: ф, = 5,37. 10~. 15.
Предельный диффузионный ток восстановления 4,0 10 э М ТеО,з на РКЭ равен 61,9 мкА. Масса 20 капель Нй, вытекающвх эа 63 с„равна 0„0945 г. Коэффициент диффузии ТеО,з 7,5'10 Я ем~. с ~. Используя эти данные, напишите уравнение электродной реакции. Оглвет: ТеО~~ +бе+ 8Н+ егН~Те+ЗН~О 16. При определении свинца в сточной воде на переменно-токовой полярограмме наблюдали пик РЬ(П) высотой 75 мм. После добавления 0,50 мл стандартного 2,0 '!0 4 М раствора РЬ(Щ высота пика выросла до 163 мм. Объем анализируемого раствора в ячейке 10,00 мл. На полярограмме фона (0,1 М НХО,) наблюдаегся пнк высотой 11 мм. Рассчитайте содержание свинца (мг/л) в сточной воде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
