166529 (625039), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Расчет точек редокс-ТКТ в области "до ТЭ" ведут обычно по уравнению Нернста для вещества той редокс-пары,
или
форме которой до начала титрования в титруемом растворе в избытке. В данном случае это редокс-пара
, а после ТЭ в избытке будут компоненты редокс-пары титранта, поэтому после ТЭ расчет точек ТКТ будем вести по потенциалу пары
.
Расчеты можно упростить, используя формулы со степенью оттитрования
. Тогда по ТЭ:
, а после ТЭ:
, где:
.
Для расчетов примем, что
, на титрование взято 100мл раствора
. При этих условиях:
.
При концентрациях 0,1 моль/л допустимо использовать вместо активностей равновесные концентрации, считая, например,
.
Точку ТКТ "до начала титрования" не рассчитывают, т. к. до добавления титранта ОВР не идет, редокс-пары не образуются и титруемый раствор не имеет редокс-потенциала.
РЕШЕНИЕ
До ТЭ рассчитывают точки ТКТ при 10; 50; 90; 99; 99,9 мл при добавлении титранта (процентах оттитрования). Например, при добавлении 10 мл (10% -ов от необходимого для достижения ТЭ) значение редокс-потенциала можно рассчитать двумя способами.
По формуле Нернста с
:
При добавлении 10 мл титранта
, тогда:
.
При добавлении 50 мл титранта
, тогда:
.
При добавлении 90 мл титранта
, тогда:
.
При добавлении 99 мл титранта
, тогда:
.
При добавлении 99,9 мл титранта
, тогда:
.
В ТЭ расчет редокс-потенциала проводим по формуле:
.
отвечает объему титранта 100мл (
), т. к. по закону эквивалентов при равных молярных концентрациях эквивалентов веществ они реагируют равными объемами своих растворов, т.е. на титрование 100 мл раствора
пойдет 100 мл раствора
.
Следовательно, в ТЭ:
.
После ТЭ точки ТКТ рассчитывают при 100,1; 101; 110; 150; 200 мл добавленного титранта (в процентах оттитрования).
Расчет редокс-потенциала после ТЭ ведем по потенциалу пары
.
По формуле Нернста с
:
При 110 мл раствора
.
.
При 100,1 мл раствора
.
.
При 101 мл раствора
.
.
При 150 мл раствора
.
.
При 200 мл раствора
.
.
Сводная таблица результатов расчета ТКТ
| № точки ТКТ | Добавлено титранта, мл(%) | Осталось титруемого вещества, (%) |
| Расчет Е, В | Е, В |
| 1 | 10 | 90 | 10/100 |
| 0,713 |
| 2 | 50 | 50 | 50/100 |
| 0,77 |
| 3 | 90 | 10 | 90/100 |
| 0,826 |
| 4 | 99 | 1 | 99/100 |
| 0,888 |
| 5 | 99,9 | 0,1 | 99,9/100 |
| 0,947 |
| 6 | 100(ТЭ) | 0 | 100/100 |
| 1,09 |
| 7 | 100,1 | 0 | 100,1/100 |
| 1,16 |
| 8 | 101 | 0 | 101/100 |
| 1, 19 |
| 9 | 110 | 0 | 110/100 |
| 1,22 |
| 10 | 150 | 0 | 150/100 |
| 1,24 |
| 11 | 200 | 0 | 200/100 |
| 1,25 |
ГРАФИК ТКТ (см. рис.1).
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ИНДИКАТОРА
По справочнику для редокс-индикаторов:
Фенилантраниловая кислота,
,
форма – фиолетовая,
форма – бесцветная.
Дифениламин,
,
форма - фиолетовая,
форма бесцветная.
РАСЧЕТ ИНДИКАТОРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
Для выбранных двух индикаторов рассчитаем индикаторные погрешности. Когда титруемым веществом является восстановитель, оценить индикаторную погрешность при титровании с данным индикатором можно по формуле:
, где:
.
для фенилантраниловой кислоты:
,
;
для дифениламина:
,
>> допустимой.
ВЫВОД
Титрование сульфата железа (II) хлоридом таллия (III) возможно при данных концентрациях реагирующих веществ, поскольку на кривой титрования имеется четкий, хорошо выраженный скачок титрования;
Для данного титрования наиболее подходит в качестве индикатора фенилантралиновая кислота.
Нитрофенантролин и фенилантралиновая кислота являются оптимальными индикаторами, т. к. их индикаторные погрешности значительно меньше допустимой (0,1%).












