|
Окислительно-восстановительное титрование ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Пример 22 поможет Вам при решении задач №187–194. Пример 22. Построить кривую титрования I2 раствором аскорбиновой кислоты (C6H8O6) и подобрать индикаторы. Концентрации растворов: С (1/2 I2) = 0,02 моль/л, С (1/2 C6H8O6 ) = 0,01 моль/л. рН раствора = 1. Решение. Кривые окислительно-восстановительного титрования отражают зависимость потенциала системы от объема прибавленного реагента. При титровании раствора иода раствором аскорбиновой кислоты протекает окислительно-восстановительная реакция: I2 + 2ē D 2I– I2 – окислитель C6H8O6– – 2ē D C6H6O6 +2Н+ C6H8O6 – восстановитель I2 + C6H8O6 = 2I– + 2 Н+ + C6H6O6 В растворе образуются две окислительно-восстановительные пары: I2 / 2I– и C6H8O6/C6H6O6, потенциал каждой из которых можно рассчитать по уравнению Нернста:
Значения стандартных потенциалов находим в справочнике [3]:
Рассчитаем объем (VT) раствора C6H8O6, необходимый для оттитровывания 100 мл (V0) раствора I2: С0 · V0 = СT · VT; VT = 0,02 · 100,00/ 0,01 = 200,00 мл. Потенциал системы до начала титрования не рассчитывают, поскольку в исходном растворе известна концентрация только одной из сопряженных форм титруемого вещества. До т. э. расчет потенциала удобнее вести по уравнению (16), а после т. э. – по уравнению (17).
1. Расчет кривой до т. э. В результате прибавления 100,00 мл раствора аскорбиновой кислоты образовалось эквивалентное количество I– – иона, так как из одного моля I2 образовалось два моля I–, то есть коэффициенты перед окисленной и восстановленной формами различны, то при расчете концентраций будем учитывать разбавление. Рассчитаем концентрацию неоттитрованного иода: Для подстановки в уравнение Нернста концентрацию необходимо перевести в молярную: [I2] = 2,50 · 10–3 моль/л. По формуле (17) рассчитываем потенциал системы: После добавления 180,00 мл (90%) титранта, рассчитаем изменившиеся концентрации иодид-иона и иода, а также потенциал системы: [I2] = 3,57 · 10–4 моль/л; Прибавлено 198,00 мл (99%) раствора аскорбиновой кислоты: [I2] = 3,35 · 10–5 моль/л, Е = +0,532 В. Прибавлено 199,80 мл раствора аскорбиновой кислоты (99,9%). Точка начала скачка титрования соответствует моменту титрования, когда раствор недотитрован на 0,1%: [I2] = 3,34 · 10–6 моль/л, Е = +0,503 В.
2. Потенциал системы в т. э. рассчитываем с учетом рН раствора по формуле где n1 и n2 – количество электронов, участвующих в полуреакциях.
3. Расчет кривой после т. э. проводим по формуле (17). Прибавлено 200,20 мл раствора аскорбиновой кислоты (100,1 %), то есть раствор иода перетитрован на 0,1%, что соответствует концу скачка титрования. Определим концентрацию избытка аскорбиновой кислоты: Молярная концентрация С6Н8О6 : [С6Н8О6] = 3,33 · 10–6 моль/л. Количество образовавшегося продукта окисления аскорбиновой кислоты (С6Н6О6) после т. э. не изменяется, а его концентрация уменьшается с разбавлением: [С6Н6О6] = 3,33 · 10–3 моль/л. Рассчитаем потенциал системы Е: При добавлении 202,00 мл титранта (101%): [С6Н8О6] = 3,31 · 10–5 моль/л; [С6Н6О6] = 3,31 · 10–3 моль/л; Е = –0,326 В. При добавлении 220,00 мл титранта (110%): [С6Н8О6] = 3,12 · 10–4 моль/л; [С6Н6О6] = 3,12 · 10–3 моль/л; Е = –0,356 В. 4. Результаты вычислений сведем в табл. 3, а по данным таблицы построим кривую титрования (рис. 3). Таблица 3
Рис. 3. Кривая титрования раствора иода раствором аскорбиновой кислоты [С (1/2I2) = 0,02 моль/л, С (1/2 C6H8O6 ) = 0,01 моль/л] В качестве окислительно-восстановительных индикаторов можно использовать нейтральный красный (при рН=1 Е0= + 0,15В), индиготрисульфоновую и индиготетрасульфоновую кислоты (при рН=1 соответственно Е0 = +0,28 и +0,31 В). Значения Е0 этих индикаторов находятся в пределах скачка титрования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аналитическая химия: Программа, методические указания и контрольные задания по одноименному курсу для студентов-заочников химико-технологических специальностей / Н. А. Коваленко, А. Е. Соколовский, Е. В. Радион. – Мн.: БГТУ, 2001. 2. Методические указания по курсу «Аналитическая химия» для студентов химико-технологических специальностей / В. А. Якубович, О. Н. Чудновская, Т. Л. Залевская и др. – Мн.: БТИ, 1987. 3. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии.– М.: Химия, 1989. 4. Васильев В. П. Аналитическая химия: В 2 т. Т. 1. – М.: Высшая школа, 1989. СОДЕРЖАНИЕ
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Редактор Р.М.Рябая Подписано в печать ……..2003. Формат 60·84/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,7. Усл. кр.-отт. 2,7. Уч.-изд. л. 2,2. Тираж 200 экз. Заказ . Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет». 220050. Минск, Свердлова, 13а. Лицензия ЛВ № 276 от 15.04.03. Отпечатано на ротапринте Белорусского государственного технологического университета. 220050. Минск, Свердлова, 13.
![]() ![]() Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... ![]() Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... ![]() ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... ![]() Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|