химический каталог




Анорганикум Том 2

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

ив платиновую пластинку в раствор ио-

11—1880

162

Д. Химический анализ

8. Основы количественного химического анализа

163

нов железа, со стандартным водородным электродом протека-

ет реакция

2Fe»+ + H, -г—г 2Fe2++2H+ (136>

Уравнение (135) в этом случае имеет вид

CW+C°H3°+ (137>

Поскольку для стандартного водородного электрода СНао+ = = 1 моль/дм3 и рн2 = 0,1 мПа, получаем окончательно

Е = ?„-0,0590 Ig-GF (138)

Таким образом, напряжение ячейки прямо пропорционально-логарифму отношения концентраций cFes+/ere!+- В присутствии, второй редокс-системы с большим (т. е. более положительным) потенциалом, чем потенциал системы Fes+/Fe2+, реакция

Ох + Fea+ ? Red -f Fe" (139>

на каждой стадии обмена полностью смещена вправо, и при постепенном добавлении более сильного окислителя ионы железа (II) можно полностью окислить в ионы железа(III). Измеряя изменение потенциала ячейки, можно проследить за изменением соотношения Сееч-1сГег+ в зависимости от добавляемого количества окислителя. Это дало бы возможность осуществить окислительно-восстановительное титрование ионов же-леза(П). Важнейшим условием возможности проведения окислительно-восстановительного титрования является необратимость реакции

V! Ox, -f- v2 Red2 :«=? Red, + va Ox2 (140>

(141)

Ei — ?(Н

Иначе говоря, величина константы равновесия К должна быть как можно большей. Ее рассчитывают из' напряжений полуэлементов для обеих редокс-пар:

0,0590 . с RED,, ность потенциалов полуэлементов Е\ и Е2:

0,0590 ^/"ИИЧУ* ,

Д? = ?1-?2 = ?„1-?02 T-LGL^/ +

, 0,0590

(143)

Величина Д? постоянно уменьшается, так как Е\ и Е2 изменяются в противоположном направлении: восстановитель 2 все больше переходит в окислитель 2, при этом ?2 возрастает, но Е\ вследствие уменьшения Сох1 уменьшается. Наконец устанавливается (очень быстро в случае реакций, протекающих без торможения) состояние, при котором ?| = ?2 и тем самым Д? = 0. Теперь окислительно-восстановительная реакция протекает в соответствии с уравнением (140) до достижения химического равновесия. Тогда

0,0590 .„ ^'REDJC 'о

—- ЈM

(144) (145)

Д? = ?,—Ј2 = Ј„i-Јra -г—'g

_p2_I^lg/c=o

y„K ,,г<- z(E01-EM) „=z_(gM-E.d

lgA = — PA = 0,0590 ' P 0,0590

Обратите внимание на то, что концентрации, входящие в уравнения (141) и (142) в отличие от уравнения (144) в общем не являются равновесными.

В уравнении (145) Ет всегда представляет собой стандартный потенциал восстановителя, a Ј0i— стандартный потенциал окислителя левой части соответствующего уравнения реакции.

(146)

Примеры. 1. Какой из ионов — Fe*+ или Sn2+ — является более сильным восстановителем в кислой среде? Для ответа на этот вопрос нужно решить, в каком направлении протекает реакция

2Fe*+ + Sn«+ :

В инду напряжений находим величины Ео решп/геан-0,771 В и ЈOBMIV,/Lni=0,I5 В. Из реакции (146) видно, что Sn<+ является окислителем, а восстановителем — Fea+. Тогда из уравнения (145) следует, что

С. 0,0590 ,„ с "RED,

(142)

2(0,771 -0,15) _И[06 и

0,0590

(147)

До добавления окислителя Oxi к восстановителю Red2 потенциал Е2 имеет наименьшую величину (отрицательную или положительную), так как на этой стадии Снев^Сохр Потенциал Е1у напротив, при этом имеет наибольшую величину, так как в растворе чистого окислителя CoxjSx^ed,- При добавлении окислителя тотчас же возникает напряжение ячейки ДЯ,. как раз-

Таким образом, при 25 °С реакция самопроизвольно протекает, т. е. ионы Sn*+ полностью восстанавливают ионы Fe»+. При перестановке левой и правой частей уравнения (146) последовательность значений Ео в уравнении (147) также нужно изменить, при этом рК будет отрицательным и вывод не изменится.

2. Можно ли определить содержание Fe(II) в растворе титрованием пер-манганатом калия?

11*

164

Д. Химический анализ

Основы количественного химического анализа

165

Соответствующее уравнение реакции:

МпО,- + 5Fe'+ + 8Н ,0+ -,—г-. Мпг+ + 5Fe»+ + 12HS0 (] 48) ]

В процессе реакции в соответствии с этим уравнением осуществляется переход пяти электронов, т. е. г=5, тогда

„ 5(0,771 — 1,52) = 5^0590 = ~63'5

Получена большая отрицательная величина р/С. Таким образом, реакция полностью сдвинута в прямом направлении. Следовательно, перманганат пригоден для титрования ионов Fe2+ (эта реакция протекает, кроме того, без торможения).

В целом показатель окислительно-восстановительной реакции РКЕ можно определить как

AG0 = — RT\aK=— zE„F

(149) (150)

Окислительно-восстановительную реакцию, потенциал которой равен Ео, можно всегда записать как

Ох + ге~ ? Red (151)

Только в этом случае знаки рКв и AG0 совпадают.

Таким образом, реакция, характеризующаяся большой отрицательной величиной стандартного потенциала ?0, т. е. большой положительной величиной показателя окисления — восстановления рКв (например, Na+ + e_—>-Na), сильно сдвинута влево.

(152)

При 25"С уравнение (150) имеет вид

рКя = —16,95гЕ0 (В-1)

"с°"3™ь№°™сл"тельно-в''«:иНОвительной реакции можно

? Лп

страница 55
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Анорганикум Том 2" (7.21Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ванны из китая оптом
сколько стоят курсы в южном бухгалтера?
набор для барбекю
медицинские товары в красноярске купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)